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(duì)全球糧食生產(chǎn)挑戰(zhàn)的解決方案時(shí)，冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)和美國(guó)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(dòng)物飼料和生物燃料的來(lái)源之一，因其對(duì)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(duì)于植物育種者，農(nóng)民和研究人員來(lái)說(shuō)，提高谷物產(chǎn)量變得尤為重要，因?yàn)樗麄冊(cè)噲D解決和克服與氣候變化，人口增長(zhǎng)以及土地和水資源短缺有關(guān)的糧食安全問(wèn)題。

在美國(guó)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(guò)降低茉莉酸(一種控制種子和花朵發(fā)育的激素)的量來(lái)提高花朵的繁殖力。

Ware實(shí)驗(yàn)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(shuō)：“當(dāng)這種激素減少時(shí)，您就會(huì)釋放出通常不會(huì)發(fā)生的發(fā)育釋放。”最近發(fā)表在《國(guó)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(tuán)隊(duì)去年發(fā)現(xiàn)的一個(gè)基因MSD1調(diào)控。操縱任何一個(gè)基因都會(huì)增加種子和花朵的產(chǎn)量。

“主要的谷物作物在進(jìn)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(shí)驗(yàn)室的博士后研究員，該研究的作者殷銀萍說(shuō)。“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(shí)驗(yàn)室使用這種類(lèi)型的基因研究來(lái)了解植物是如何隨著時(shí)間變化的。

她說(shuō)：“這些基因分析實(shí)際上為我們提供了分子機(jī)制，為將來(lái)的農(nóng)作物工程提供了更多的機(jī)會(huì)。”