单倍型分析发现AT1基因内存在一个发生移码突变的自然变异与耐盐碱性状变异呈极显著相关。构建高粱AT1过表达、基因编辑和近等基因系等遗传材料并进行耐盐碱表型分析,发现AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。同时,发现AT1/GS3负调控碱胁迫耐受性的作用在其它禾本科作物包括水稻、玉米、小麦和谷子中都是高度保守的。...
改造该基因则可缓解此毒害,赋予植物高耐盐碱性(图1)。图1. Gγ亚基编码基因AT1/GS3介导植物对碱胁迫的响应机制研究团队基于基因编辑技术和利用自然界的少数优异基因资源,将其运用到多种作物的改良中。在吉林大安和宁夏平罗盐碱地大田实验发现,基于耐盐碱等位基因AT1/GS3改良的水稻、玉米、高粱和谷子均有效提高了约20-30%的产量和生物量(图2)。...
同时,科研人员进一步将AT1用于改善水稻、玉米和谷子等作物的耐盐碱性,在吉林大安盐碱地,水稻不同年份每亩增产22.4%—27.8%,在宁夏平罗盐碱地谷子每亩增产近19.5%。此外,他们发现,敲除该基因也能显著增强玉米在盐碱地的存活率。 科研人员预测,如果全球20%的盐碱地种植AT1基因改良的作物,可每年为全球增产至少2.5亿吨粮食。...
该研究还发现该基因在中重度盐碱地显著提升高粱、水稻、玉米、小麦、玉米和谷子等作物的产量(如吉林大安盐碱地pH值达到9.17,水稻可实现年增产22.4%~27.8%;宁夏平罗盐碱地(pH 9.10,盐6‰)用基因剪刀“剪掉”AT1基因能够使高粱全株生物量(青贮饲料用)增加近30.5%,籽粒增产20.1%;可让谷子增产19.5%)。...
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