中科院粮食增产实验获突破性进展

作者：杨超月

原标题：中科院粮食增产实验获突破性进展

　　随着温室效应加剧，全球气候变暖造成的“高温胁迫”，对世界粮食安全造成严重威胁。利用先进的遗传工程手段，中科院分子植物科学卓越创新中心、植物分子遗传国家重点实验室郭房庆研究组，经过长达6年多的努力，在提高植物光合效率和产量方面取得突破性进展。

　　在高强光条件或高温胁迫下，如何提高叶绿体内的光合复合体PSII修复效率，进而增强植物的光合效率，提高生物量和产量，是长期困扰这一领域科学家的基础性科学问题和挑战性难题。

　　在以往研究中，科学家们大多致力于从叶绿体内寻求解决之道。在中国科学院先导项目、科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会等相关项目资助下，郭房庆带领陈娟华、陈思婷等研究组成员，突破思维定势、独辟蹊径。

　　他们利用先进的遗传工程手段，克隆并构建了一个全新的、由高温响应启动子驱动的“融合基因”，并整合拟南芥、烟草和水稻的基因组。经过遗传转化，在拟南芥、烟草和水稻三种植物中，成功创建了一条全新的、细胞核融合基因表达的D1蛋白合成途径。

　　研究表明，拥有“D1蛋白合成双途径”的拟南芥、烟草和水稻改良株系，在高温抗性、光合效率、二氧化碳同化速率、生物量等方面，相较于野生型均有大幅度增加，效果显著。科研团队分别在上海松江和海南三亚陵水育种基地，对水稻遗传工程改良株系的产量进行了多年验证，水稻增产幅度在8.1%-21.0%之间。