新型轉基因水稻使用雜草基因來對抗乾旱影響

聯合國糧食及農業組織(FAO)曾表示，大米是僅次於玉米和小麥的第三大糧食作物，許多國家世界大部分地區的主食是大米。 隨著需求的增加和氣候變化影響的不斷增加，水稻的乾旱脆弱性日益受到關注。據外媒報道，現在日本理化研究所(RIKEN)可持續資源科學中心(CSRS)正在開發一種全新的新的轉基因水稻，其中摻入了來自雜草擬南芥(Arabidopsis thaliana)的基因，使其更耐旱。

CSRS科學家表示，這種植物能夠通過產生一種稱為滲透調節劑(osmoprotectants)的化學物質來適應乾旱，滲透調節劑包括各種形式的糖。通過增加細胞中保護劑的濃度，它們能更好地保持水分。產生一種稱為肌醇半乳糖苷的保護劑糖的關鍵是肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)。CSRS通過與哥倫比亞國際熱帶農業研究中心(CIAT)和日本國際農業科學研究中心（JIRCAS）合作，成功研發了能夠生產GolS的轉基因水稻。

RIKEN科學家Fuminori Takahashi表示：「擬南芥GolS2基因首先在RIKEN進行基礎研究。使用它，我們能夠提高水稻抗乾旱的能力，並且在乾旱條件下提高水稻產量，這是基礎研究知識成功應用於研究與食品有關問題的最佳典型案例之一」。

為了研發新品種水稻，該團隊開始使用巴西和非洲水稻，通過對水稻基因剪接，使它們過表達GolS2基因。然後，它們在各種受控條件下的溫室中種植新稻。然後，該小組在模擬乾旱條件下對轉基因植物進行了測試，發現改良的水稻顯示較少的卷葉性狀——乾旱指標之一。最後，轉基因水稻柬埔寨不同地點進行了三年的實地測試。研究人員發現，即使在輕度至重度乾旱條件下，轉基因水稻產量比普通水稻產量較高，卷葉性狀較少，生物量更高，含水量更高，葉綠素更高。

這項研究發表在《Plant Biotechnology Journal》期刊上。

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