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重大发现 水稻罕见高产基因可显著提升产量(3)

2022-07-22 16:42:08 来源：新京报 A+A-

OsDREB1C的发现，给破解这些难题带来了曙光。

田间漫长的验证

鉴定完成后，是更加漫长的试验过程。

周文彬告诉记者，团队科研人员选取了两个品种做试验，一个是日本晴，这是水稻研究中的模式作物，因为它的全基因组序列已经测序完成，是优良的试验对象。另一个品种，是当前生产中正在使用的“秀水134”，这是一种常规粳稻品种，亩产可以达到600公斤。

在北京顺义的作科所基地中，目前正种植着其中一种试验材料——日本晴。尽管还在苗期，但稻田中的作物长势，已经可以用肉眼分辨出来。

周文彬告诉记者，通过现代基因工程技术手段，科研人员构建了敲除该基因的材料以及过表达的材料，将它们和未进行操作的野生型进行对比。

结果显示，过表达该基因的水稻材料，在光下的生长速度比野生型更快，光合作用速率显著提升，籽粒的灌浆速率更快。与此同时，在大田试验中，科研人员还发现，过表达材料对氮素的利用效率显著提升，在不施氮、中等施氮、高氮肥的三块试验田中，在不施氮肥的条件下，过表达材料的产量可以达到甚至超过中等施氮条件下野生型的产量。

“我们有望实现减氮高产的目标。”周文彬说。

在北京、杭州、三亚等地，科研人员进行了多年、多点的田间试验，结果发现，在日本晴过表达OsDREB1C之后，在北京可以实现显著增产，小区增产幅度达41.3%-68.3%。而秀水134在杭州可以实现30.1%-41.6%的增产。同时，两种试验材料，均有不同程度的早熟效果。

水稻增产的新途径？

周文彬表示，新的研究，创新了作物高产的理论，同时也证实了一个基因调控多种生理功能的可能，OsDREB1C在水稻中的过表达，具有光合效率高效、氮肥高效、早熟的三重效果，在提升水稻产量、降低氮肥使用、解决作物复种中茬口偏紧等实际农业生产问题中，都有重要的作用。此外，OsDREB1C在小麦中也同样存在高产早熟的保守性功能，使其具有广泛应用潜力和发展前景。

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