中美联合启动“C4水稻”研究计划

2010-12-07 08:35 来源: 科学时报
收藏到BLOG

  中科院上海生科院计算生物学所和美国博伊斯·汤普森植物研究所近日联合启动一项科学联盟研究计划,旨在改造水稻的光合作用模式,从而提高水稻产量。

  水稻是世界上最重要的粮食作物之一,全球约有一半以上的人口以水稻为主食。通过提高作物光合作用效率达到增产目的并兼顾品质安全,将是一个极具挑战性的课题。中美两大科研机构之间的合作将为破解世界性科学难题迈出重要一步。

  据介绍,该项工作由计算生物学所研究员朱新广与博伊斯·汤普森植物研究所博士Tom Brutnell担纲,并得到比尔—梅琳达·盖茨基金会的资助,有望使水稻产量提高40%~50%。

  据朱新广介绍,在农作物的光合作用中,玉米、高粱的光能转化效率比水稻、小麦高出一大截,在同等条件下,前者的产量要比后者高得多。科学家进而发现,玉米等“C4植物”比水稻等“C3植物”多了一套“生物装备”,这套“装备”能将二氧化碳分子富集到RUBISCO周围,促使它专心于二氧化碳固定,从而提高工作效率。

  去年4月,盖茨基金会决定投资启动“C4水稻”计划,该计划为期15年。“如果‘C4水稻’计划取得成功,将使水稻的产量提高40%~50%,同时还能提升水稻对化肥和水的利用效率,减少作物生长对化肥和水的依赖。”朱新广说。据悉,培育 “C4水稻”可通过转基因方式,也可采用杂交方式,后者通过杂交将玉米的“C4模式”移植到水稻中。

  Tom Brutnell表示,为确保下一世纪全球粮食安全,该项研究任务已是迫在眉睫,势在必行。