近日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心林鴻宣院士研究團(tuán)隊與上海交通大學(xué)林尤舜研究團(tuán)隊在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）上，發(fā)表了在水稻耐鹽堿和耐高溫領(lǐng)域取得的突破性成果。通過對挖掘出的兩個水稻耐堿-熱基因——ATT1和ATT2的調(diào)控機制研究，團(tuán)隊創(chuàng)新性地提出，精準(zhǔn)調(diào)控植物激素赤霉素到最佳中等水平，是同時提高水稻堿-熱抗性和產(chǎn)量的關(guān)鍵。該成果還指出，長期以來被忽視的ATT2有望成為一個潛在的“后綠色革命”基因，它可以微調(diào)赤霉素到最佳中等水平，從而進(jìn)一步提高半矮稈綠色革命水稻品種的堿-熱抗性和產(chǎn)量。研究人員表示，這些新發(fā)現(xiàn)將為應(yīng)對全球氣候變暖引發(fā)的糧食安全問題提供新策略，對鹽堿地的開發(fā)利用和未來農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

 

　　過去幾十年里，半矮稈綠色革命水稻品種在全球廣泛種植，一定程度上確保了全球糧食安全，然而它們的環(huán)境適應(yīng)性相對較低。由于溫室氣體排放，全球環(huán)境正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，全球氣候變暖、極端高溫天氣、耕地鹽堿化加劇等導(dǎo)致作物減產(chǎn)。因此，挖掘作物中的耐鹽堿、耐熱基因變得迫切，急需開發(fā)集強抗逆和高產(chǎn)于一體的新型綠色革命作物品種，以在氣候變化的大環(huán)境下滿足未來人口增長對糧食更大的需求。

 

　　研究發(fā)現(xiàn)，在正常條件下，適當(dāng)提高半矮稈綠色革命水稻品種的赤霉素含量到最佳中等水平，可以進(jìn)一步提高產(chǎn)量；而在逆境脅迫條件下，水稻的內(nèi)源活性赤霉素水平降低，通過精準(zhǔn)調(diào)控水稻品種的活性赤霉素到中等水平，可以最大程度地減少環(huán)境脅迫帶來的產(chǎn)量損失。

 

　　在此基礎(chǔ)上，研究提出了兩種微調(diào)赤霉素到中等水平的方法，以減少逆境脅迫造成的產(chǎn)量損失。這些方法有望在水稻、小麥、玉米等主糧作物的育種改良中發(fā)揮重要作用，不僅可以提高作物的抗逆性，維持其在鹽堿、高溫等不利環(huán)境下的產(chǎn)量穩(wěn)定，還可以在正常田間條件下進(jìn)一步提高谷物產(chǎn)量。這些研究結(jié)果為育種家培育高產(chǎn)高抗作物新品種提供了重要的理論依據(jù)，同時也為大面積鹽堿地的開發(fā)利用提供了新的策略。