环球热消息：成功！我国又有新突破！将造福全球！

2022-07-23 16:56:43 来源：科普中国微信公众号

北京时间 7 月 22 日凌晨，国际著名学术期刊《科学》（Science）以研究长文的形式在线发表了中国农业科学院作物科学研究所周文彬研究员团队在水稻中研究发现的一个重要基因：OsDREB1C。

(资料图片仅供参考)

这是我国科学家发现的又一个作物高产基因，将为全球水稻和其他作物增产带来新的曙光。该基因能够提高光合作用效率和氮素利用效率，同时使水稻提前抽穗，缩短生育期，能显著提高水稻产量。为作物大幅度增产和减少氮肥施用、实现“绿色高效”提供了可行的解决方案。

中国工程院院士、中国农业科学院作物科学研究所万建民对此评价认为，该项研究的重大突破之处不仅在于发现单一基因可同时调控多个重要生理途径，打破了农业生产中长期存在的“高产不早熟、早熟不高产”矛盾。“为未来通过协同改良多个生理性状实现作物增产以及资源高效利用提供了新思路、新策略，将有力推动作物遗传育种以及作物生理学研究的发展。”

OsDREB1C 转录因子的分子与生理作用机制

论文通讯作者周文彬表示，从我国的粮食生产情况来看，2030 年我国人口预计达 14.5 亿，这就要求我国水稻、小麦、玉米等主要作物的生产能力提高 20% 以上。

周文彬表示，“如何在提高作物光合作用效率的同时，提高氮素利用效率、促进作物碳氮代谢协同，从而实现作物高产高效，是当前农业科学领域重要的科学问题之一。”

也是基于这一目标，周文彬团队利用 7 年的时间，在此前的研究基础上，从 118 个潜在调控光合作用的基因中进行筛选，最终在水稻中鉴定到这一高产基因。

研究团队成员在水稻田间进行插秧工作

科研团队于 2018-2022 年间在北京、杭州、三亚的多年多点田间试验发现，在北京长日照条件下，在水稻品种“日本晴”中过表达该基因，水稻可较野生型提前抽穗 13-19 天，平均增产 59.3%。研究人员进一步在主栽水稻品种秀水 134 中进行了功能验证，杭州大田试验表明，在秀水 134 中过表达该基因，可使抽穗期至少提前 2 天，平均增产 35.2%。

OsDREB1C 过表达材料提前成熟（右侧 OsDREB1C 过表达材料，左侧对照）

专家们认为，该项成果的育种应用和产业化应用是一个非常漫长的过程，希望团队继续协同攻关。同时也呼吁有关部门加大支持，促进该项成果的转化应用。

《科学》期刊论文评审专家认为，作者出色地完成了大量的田间试验工作，包括不同作物、不同地点的多年田间试验，呈现了全面而可靠的实验结果。该研究结果是了不起的、激动人心的并具有潜在影响力的，如果将其应用到实际农业生产中，必将进一步推动水稻等作物的可持续集约化生产。

中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员种康评价此项成果时说，该基因具有同时协同调控光合作用、氮素吸收利用以及抽穗期三个重要生理过程的功能，实现了作物“高产和氮素高效”、“高产和早熟”的双协同。“这一通过单一基因改良多个生理性状、实现产量突破的创新性研究，对于作物遗传育种以及大田栽培耕作研究均具有重要的理论价值和指导作用。”

关键词：田间试验光合作用作物遗传