白茫茫的鹽堿地上開出金燦燦的“花”。在我國新疆、山東、江蘇等地，每逢金秋，鹽堿地里的高粱能長到一人多高，金黃的籽粒垂著頭。為何高粱能如此耐鹽耐堿？我國科研團(tuán)隊(duì)對(duì)高粱基因展開解析，首次揭示了作物耐堿的分子機(jī)制。在4月25日舉行的2024中關(guān)村論壇年會(huì)開幕式重大成果發(fā)布環(huán)節(jié)上，“農(nóng)作物耐鹽堿機(jī)制解析及應(yīng)用”被列為十大科技成果之一。
我國鹽堿地面積高達(dá)1億公頃，占世界鹽堿地總面積的近十分之一，全球氣候的變化、淡水的缺乏及化肥的大量使用，又讓可耕土地鹽漬化速度加快。俗話說，“鹽堿地白花花，一年種一茬，小苗活不了，秋后不收啥”，很多重度鹽堿地表面都蓋著一層“白被子”，像是剛下過一場大雪，土壤表層鹽類、堿類富集，上面幾乎寸草不生。
“這其實(shí)很好理解，就像鹵水點(diǎn)豆腐，蛋白質(zhì)遇到含鹽的鹵水會(huì)迅速變性，失去活力，植物細(xì)胞也會(huì)因此死亡。”中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員謝旗打了個(gè)比方。而高粱擁有耐鹽堿的“超能力”，在酸堿度5.0至10.0的土壤中，它都能存活。
培育耐鹽堿作物是利用鹽堿地的最有效途徑之一。謝旗團(tuán)隊(duì)與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授于菲菲團(tuán)隊(duì)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授歐陽亦聃團(tuán)隊(duì)聯(lián)合10家科研單位合作，經(jīng)過數(shù)年努力，終于在高粱中找到了主效耐堿基因AT1。將這個(gè)基因應(yīng)用到水稻、小麥、玉米、谷子等作物上，能顯著提升它們在鹽堿地的產(chǎn)量。
耐鹽堿作物的種植，還能促進(jìn)鹽堿地的改良。謝旗表示，地面上生長的植物越多，浮在土地表面的鹽堿物質(zhì)就會(huì)更多地被“壓”回地下，讓土地實(shí)現(xiàn)更長久的利用。在普通作物難以生存的邊際土地、貧瘠土地上，經(jīng)過AT1基因改良的水稻、高粱、谷子都茁壯成長，產(chǎn)量和生物量均提升了20%至30%。據(jù)估算，如果這項(xiàng)研究成果得到廣泛推廣，每年可為全世界增產(chǎn)糧食約2.5億噸。
白茫茫的鹽堿地上開出金燦燦的“花”。在我國新疆、山東、江蘇等地，每逢金秋，鹽堿地里的高粱能長到一人多高，金黃的籽粒垂著頭。為何高粱能如此耐鹽耐堿？我國科研團(tuán)隊(duì)對(duì)高粱基因展開解析，首次揭示了作物耐堿的分子機(jī)制。在4月25日舉行的2024中關(guān)村論壇年會(huì)開幕式重大成果發(fā)布環(huán)節(jié)上，“農(nóng)作物耐鹽堿機(jī)制解析及應(yīng)用”被列為十大科技成果之一。
我國鹽堿地面積高達(dá)1億公頃，占世界鹽堿地總面積的近十分之一，全球氣候的變化、淡水的缺乏及化肥的大量使用，又讓可耕土地鹽漬化速度加快。俗話說，“鹽堿地白花花，一年種一茬，小苗活不了，秋后不收啥”，很多重度鹽堿地表面都蓋著一層“白被子”，像是剛下過一場大雪，土壤表層鹽類、堿類富集，上面幾乎寸草不生。
“這其實(shí)很好理解，就像鹵水點(diǎn)豆腐，蛋白質(zhì)遇到含鹽的鹵水會(huì)迅速變性，失去活力，植物細(xì)胞也會(huì)因此死亡。”中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員謝旗打了個(gè)比方。而高粱擁有耐鹽堿的“超能力”，在酸堿度5.0至10.0的土壤中，它都能存活。
培育耐鹽堿作物是利用鹽堿地的最有效途徑之一。謝旗團(tuán)隊(duì)與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授于菲菲團(tuán)隊(duì)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授歐陽亦聃團(tuán)隊(duì)聯(lián)合10家科研單位合作，經(jīng)過數(shù)年努力，終于在高粱中找到了主效耐堿基因AT1。將這個(gè)基因應(yīng)用到水稻、小麥、玉米、谷子等作物上，能顯著提升它們在鹽堿地的產(chǎn)量。
耐鹽堿作物的種植，還能促進(jìn)鹽堿地的改良。謝旗表示，地面上生長的植物越多，浮在土地表面的鹽堿物質(zhì)就會(huì)更多地被“壓”回地下，讓土地實(shí)現(xiàn)更長久的利用。在普通作物難以生存的邊際土地、貧瘠土地上，經(jīng)過AT1基因改良的水稻、高粱、谷子都茁壯成長，產(chǎn)量和生物量均提升了20%至30%。據(jù)估算，如果這項(xiàng)研究成果得到廣泛推廣，每年可為全世界增產(chǎn)糧食約2.5億噸。
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