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中國科學家積極克隆荒漠植物抗旱基因

東方網3月29日消息:主持克隆甘草抗旱基因國家項目的中國科學家近日表示,他們已發現了甘草等生活在惡劣環境裡的荒漠植物的抗旱機制,並成功地找到了此類植物與抗旱相關的分子標記。這意味著克隆出荒漠植物抗旱耐鹽基因,並運用於實際,已為時不遠。

蘭州大學干旱農業生態國家重點實驗室王根軒教授領導的小組目前正根據前期的研究結果,著手進行抗旱耐鹽基因的克隆工作。

在科學家進行的實驗中,他們發現甘草等植物在溫度上升與濕度下降達到一定值後,其體內氣孔出現規律性的開合振蕩,以達到節水抗旱的目的。據測算,氣孔的開合振蕩可提高瞬間水份利用效率達百分之四十五左右。

同時,科學家還發現,荒漠植物以累積次生代謝產物來適應干旱環境。如甘草甜素由於其特殊的分子結構,在嚴重脫水的情況下,可以有效保護植物細胞膜結構和功能大分子,從而提高植物的抗旱性。

科學家指出,正是早期發現的甘草的兩項抗旱機制,啟動了荒漠植物抗旱相關基因克隆和利用的研究,並為今後提高旱地作物的抗逆性,增加單位面積產量奠定了基礎。

據報道,擁有先進科技的國家已分別發現了一些抗旱基因,但一般是克隆出單個抗旱基因,屬單個基因研究,還不能全面了解抗旱性這種多基因控制性狀的分子機制。

中國科學家運用新出現的基因表達序列分析法,去年與法國國家農業與工程科學院圖魯茲分院合作對植物抗旱性的分子基礎與主效基因進行了研究。結果表明,植物的抗旱性可能由基因表達格局控制而非單個或某幾個基因,但其中某個基因可能在一定條件和發育時期起主效作用。

專家說,中國西北部在極端的氣候環境中,植物形成了豐富的抗旱、耐寒和耐熱、耐鹽基因。利用基因工程技術,克隆出這些優良的抗逆基因,通過基因轉化提高植物抗逆性,對提高干旱、半干旱地區的植被覆蓋,增加旱地農業的產量,改善西部生態環境,都是非常重要的。

一九九七年七月,教育部在“留法學者參加西部建設項目”中將“中國西北抗旱基因庫的建立及轉基因育種”項目正式立項。這一項目去年又被科技部確定為“八六三計劃”的預備項目予以重點支持。

(新華網)
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