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“农作物耐盐碱机制解析及应用”入选2023年度中国科学十大进展

 

2024年2月29日,国家自然科学基金委员会发布2023年度中国科学十大进展,遗传发育所植物基因组学国家重点实验室“农作物耐盐碱机制解析及应用”成果入选。

据联合国粮农组织的调查数据显示,目前全球有超过10亿公顷的盐渍化土壤未被有效利用,且不合理的施肥灌溉将会进一步加剧盐碱地面积的扩张,土壤盐渍化问题已经成为世界性难题,我国也有15亿亩盐碱地未被有效利用。盐渍化土地中高pH的苏打盐碱地约占60%,目前学术界对植物耐碱胁迫的认识严重不足,阻碍了耐盐碱作物的培育。遗传发育所谢旗团队、中国农业大学于菲菲团队和华中农业大学欧阳亦聃团队等单位经过长期合作,利用起源于非洲撒哈拉高盐碱地的高粱自然群体材料定位克隆到一个与耐碱性显著相关的主效基因AT1,揭示了在碱胁迫条件下,AT1如何调控水通道蛋白磷酸化水平来促进植物细胞中H2O2的外排,从而赋予植物高耐盐碱性的机制。在主要苏打盐碱地进行了大田实验,发现基于耐盐碱等位基因AT1改良的五大谷物均显著提高了其耐盐碱性,其中水稻、高粱和谷子等粮食作物均有效增产20-30%。因此,这一发现不仅突破了人们对作物耐碱理论的认知,而且该基因用于耐盐碱作物的分子设计育种改良,将为我国盐碱地的综合利用,保证我国粮食安全提供保障。上述研究成果于2023年3月24日发表在《科学》和《国家科学评论》杂志上,并申请了多项国内和国际专利。

“中国科学十大进展”遴选活动由国家自然科学基金委员会主办,旨在宣传我国重大基础研究科学进展,激励广大科技工作者的科学热情,开展基础研究科学普及,促进公众了解、关心和支持基础研究,在全社会营造浓厚的科学氛围。2023年度遴选活动由《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》《科学通报》等推荐了2022年12月1日至2023年11月30日期间正式发表的600多项科学研究成果,由近100位相关学科领域专家从中遴选出30项,在此基础上邀请包括中国科学院院士、中国工程院院士在内的2100多位基础研究领域高水平专家进行投票,评选出10项重大科学研究成果,经国家自然科学基金委员会咨询委员会审议,最终确定了入选成果名单。