記者日前從中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所獲悉，該所科研團隊成功開發(fā)出一種環(huán)境智能型育種新策略，使用自主研發(fā)的基因編輯技術為作物安裝“溫度感應器”，培育的作物新種質在正常農業(yè)生產條件下大幅增產，在高溫逆境下保持穩(wěn)產。

根據植物生理學經典理論——“源庫”理論，植物體內光合產物從“源”器官（如葉片）向“庫”器官（如根、莖、果實、種子）輸送和分配。而高溫等作物生長逆境會抑制這一過程，從而導致落花落果、籽?？瞻T等問題，造成農業(yè)減產。

“如果在作物調控‘源—庫’關系的關鍵樞紐基因中安裝‘溫度感應器’，就會賦予作物實時感應溫度變化進而自動優(yōu)化‘源—庫’分配的能力，從而培育出環(huán)境智能型高產穩(wěn)產作物。”中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員許操說。

此項研究中，團隊使用自主研發(fā)的高效基因編輯工具，將番茄和水稻等植物基因中存在的熱響應元件HSE，“敲入”調控“源—庫”關系的關鍵樞紐基因中，培育出番茄和水稻新種質。

▲環(huán)境智能設計育種快速創(chuàng)制高產穩(wěn)產番茄和水稻種質

測試結果顯示，番茄新種質在正常農業(yè)生產條件下產量提高14%至47%，在高溫逆境下比對照組增產26%至33%；水稻新種質在正常農業(yè)生產條件下產量提高7%至13%，高溫逆境下比對照組增產25%。

多位業(yè)內專家表示，此項研究創(chuàng)建了不同作物通用的環(huán)境智能設計育種技術體系，培育出“順境高產、逆境穩(wěn)產”的環(huán)境智能型作物，為高產穩(wěn)產作物育種提供了新路徑，為作物單產提升和應對氣候變化導致的作物減產提供了新思路。

此項成果論文已在國際學術期刊《細胞》發(fā)表。

來源：新華社