研究人員將高粱谷物產(chǎn)量提高一倍 以改善糧食供應(yīng)

在尋找應(yīng)對全球糧食生產(chǎn)挑戰(zhàn)的解決方案時，冷泉港實驗室(CSHL)和美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)(ARS)的植物科學(xué)家已經(jīng)將高粱植物的產(chǎn)量提高了一倍。

高粱是世界上最重要的食物，動物飼料和生物燃料的來源之一，因其對干旱，高溫和高鹽條件具有很高的耐受性，因此被認(rèn)為是研究的典范。對于植物育種者，農(nóng)民和研究人員來說，提高谷物產(chǎn)量變得尤為重要，因為他們試圖解決和克服與氣候變化，人口增長以及土地和水資源短缺有關(guān)的糧食安全問題。

在美國農(nóng)業(yè)部CSHL兼職教授兼研究科學(xué)家Doreen Ware和USDA同事Zhanguo Xin，Ph.D的帶領(lǐng)下，研究小組發(fā)現(xiàn)了高粱MSD2基因中發(fā)生的新型遺傳變異，使谷物產(chǎn)量提高了200%。MSD2是基因系的一部分，該系通過降低茉莉酸(一種控制種子和花朵發(fā)育的激素)的量來提高花朵的繁殖力。

Ware實驗室的博士后研究員，該研究的第一作者尼古拉斯·格拉德曼(Nicholas Gladman)說：“當(dāng)這種激素減少時，您就會釋放出通常不會發(fā)生的發(fā)育釋放。”最近發(fā)表在《國際分子科學(xué)雜志》上。“這樣可以在這些花朵中充分形成女性性器官，從而增加生育能力”

MSD2受Ware團隊去年發(fā)現(xiàn)的一個基因MSD1調(diào)控。操縱任何一個基因都會增加種子和花朵的產(chǎn)量。

“主要的谷物作物在進化上彼此非常接近。它們共有的許多基因具有相似的功能，” Ware實驗室的博士后研究員，該研究的作者殷銀萍說。“該基因在控制高粱產(chǎn)量中起著重要作用，也可能有助于我們提高玉米或水稻等其他農(nóng)作物的產(chǎn)量。”

Ware的實驗室使用這種類型的基因研究來了解植物是如何隨著時間變化的。

她說：“這些基因分析實際上為我們提供了分子機制，為將來的農(nóng)作物工程提供了更多的機會。”