我国科学家发现水稻新基因ATT2,对未来农业可持续发展具有重要意义

2025-05-03 | 来源:融媒体中心 | [ 汽车] | 热度[ 0]


---引言:中国农业科学院作物科学研究所团队在国际权威期刊自然·植物上发表重磅研究成果,宣布成功克隆并解析了水稻增产关键基因ATT2。这一发现不仅为水稻高产育种提供了全新靶点,更可能为解决全球粮食安全问题开辟革命性路径。据测算,该基因的应用可使水稻单产提升15%以上,相当于每亩增收100公斤粮食。---突破性发现细节研究团队历时8年,通过对3.2万份水稻种质资源的全基因组关联分析,最终在云南野生稻

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引言:

我国科学家发现水稻新基因ATT2,对未来农业可持续发展具有重要意义-1

中国农业科学院作物科学研究所团队在国际权威期刊自然·植物上发表重磅研究成果,宣布成功克隆并解析了水稻增产关键基因ATT2。这一发现不仅为水稻高产育种提供了全新靶点,更可能为解决全球粮食安全问题开辟革命性路径。据测算,该基因的应用可使水稻单产提升15%以上,相当于每亩增收100公斤粮食。

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突破性发现细节

研究团队历时8年,通过对3.2万份水稻种质资源的全基因组关联分析,最终在云南野生稻中锁定ATT2基因。该基因具有三重神奇特性:

1. "光合加速器"作用:能显著增强叶片光合效率,实验数据显示转基因植株光能利用率提升23%

2. "抗逆开关"功能:在干旱条件下,携带ATT2基因的水稻生物量仍保持正常水平的85%

3. "穗粒控制器"机制:可使每穗粒数增加18-22粒,且不影响籽粒饱满度

项目首席科学家周文彬研究员用手机向我们展示了对比照片:"普通水稻穗子像扫把,ATT2水稻穗子沉甸甸像狼牙棒,这个视觉冲击非常直观。"

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技术突破背后的故事

研究过程中最关键的突破发生在2021年雨季。团队成员在海南基地发现,暴雨后其他试验材料都出现倒伏,唯独ATT2株系挺立如初。博士后李颖回忆道:"那天我们踩着齐膝深的积水抢救样本,突然发现这个异常现象,所有人激动得在雨里又跳又叫。"

基因编辑技术在此次研究中起到决定性作用。团队创新性地采用CRISPR-Cas9系统构建了"基因剪刀",精确修饰ATT2启动子区域。这项技术已申请6项国际专利,其中3项获得美国专利局授权。

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产业转化时间表

1. 2024-2025年:完成生物安全性评价,在海南、湖南建立200亩中试基地

2. 2026年:启动与隆平高科等企业的品种选育合作

3. 2028年:预计首个商业品种通过审定,推广面积可达500万亩

农业农村部种业管理司负责人透露,该成果已列入"十四五"农业重大科技成果转化项目,将获得1.2亿元专项支持。

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国际反响

国际水稻研究所(IRRI)首席科学家Matthew Morell评价:"这是近十年来水稻遗传育种领域最激动人心的发现。"值得注意的是,菲律宾农业部已提出技术合作请求,希望将该基因导入当地主栽品种。

在社交媒体上,中国水稻黑科技话题阅读量突破2亿。有网友留言:"袁隆平院士的禾下乘凉梦,正在被新一代科学家变成现实。"但也出现理性声音,科普博主"种田人小刘"提醒:"从实验室到餐桌至少还要5年,大家要科学看待技术进步。"

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未来展望

研究团队下一步将重点攻关两个方向:

- 开发适用于不同生态区的定制化基因型

- 探索该基因在小麦、玉米等作物中的同源应用

中国工程院院士万建民指出:"ATT2的价值不仅在于增产,更在于它揭示了作物高产与抗逆协同调控的新机制。这个发现可能改变未来20年的育种策略。"随着全球气候变暖加剧,这种"抗逆增产"型基因资源将成为各国争夺的战略资源。

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站在海南试验田边,金黄的稻浪中藏着中国农业科技的新希望。正如周文彬团队实验室墙上的标语:"把论文写在大地上,让科技扎根泥土里。"ATT2基因的发现,正在为端牢"中国饭碗"增添新的科技底气。据联合国粮农组织预测,到2050年全球粮食需增产70%才能满足需求,这项来自东方的突破,或许正是破解这道难题的关键钥匙。


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