【寧夏大學(xué)新聞中心訊 通訊員：麻冬梅】3月24日，寧夏大學(xué)（第二完成單位）與中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（IF=63.7）在線(xiàn)發(fā)表題為《A Gy protein regulates alkaline sensitivity in crops》的研究論文。該研究以耐鹽堿作物高粱為材料首次發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物耐堿基因AT1及其作用機(jī)制，大田實(shí)驗(yàn)證明該基因可顯著提升高粱、水稻、谷子和玉米等耐鹽堿作物種質(zhì)產(chǎn)量，在改良鹽堿地綜合利用中具有重大應(yīng)用前景。這是寧夏大學(xué)首次以第二完成單位在《科學(xué)》刊發(fā)研究成果，實(shí)現(xiàn)了科研工作的歷史性突破，是重大科技原創(chuàng)成果。

本研究首次發(fā)現(xiàn)主效耐堿基因AT1通過(guò)調(diào)控水通道蛋白的磷酸化來(lái)調(diào)節(jié)在逆境情況下水通道蛋白的活性，并將逆境導(dǎo)致產(chǎn)生的ROS（活性氧物質(zhì)）泵到細(xì)胞外降低過(guò)氧化應(yīng)激，揭示了高等生物高抗鹽堿的分子機(jī)制。為進(jìn)一步檢驗(yàn)AT1基因的改造對(duì)作物在耐鹽堿地上產(chǎn)量的影響，在寧夏平羅鹽堿地和吉林大安進(jìn)行了大田實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)基于耐鹽堿等位基因AT1/GS3改良的水稻、玉米、高粱和谷子均有效提高了約20-30%的產(chǎn)量和生物量，在作物耐堿育種方面具有巨大的應(yīng)用前景，有望為支撐我國(guó)糧食安全中鹽堿地綜合利用國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)揮重要作用。

圖2：AT1/GS3敲除和自然缺失增強(qiáng)高粱和水稻對(duì)鹽堿脅迫的抗性

（A）2022年，寧夏平羅縣鹽堿地中（鹽含量0.7%，pH 8.5）SbWT和SbAT1^ko的生長(zhǎng)表型。

（B）2022年，吉林省大安市鹽堿地中（鹽含量0.26%，pH 9.1）中水稻GS3 NILs的生長(zhǎng)表型。

該論文第一作者張會(huì)麗是寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物栽培專(zhuān)業(yè)碩士研究生，草業(yè)科學(xué)專(zhuān)業(yè)博士研究生，博士畢業(yè)后，在中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所做博士后，在博士期間工作基礎(chǔ)上發(fā)表了本論文。寧夏大學(xué)許興教授和麻冬梅教授為論文合作作者，本論文也是許興教授研究團(tuán)隊(duì)的重大突破。寧夏大學(xué)鹽堿地改良利用科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是自治區(qū)首批科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域研究中處于領(lǐng)先水平，圍繞鹽堿地治理、草畜一體化發(fā)展、抗逆牧草新品種培育等方面，在科技部、寧夏科學(xué)技術(shù)廳大力支持下，取得一系列顯著成果，獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，寧夏科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，二、三等獎(jiǎng)15項(xiàng)，相關(guān)成果被列入國(guó)務(wù)院印發(fā)的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。

該論文的合作單位包括中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、寧夏大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等十家單位。研究得到寧夏農(nóng)業(yè)育種專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1126/science.ade8416

（編輯：馮禹君 責(zé)任編輯：李瑾）