眼下全球气候变化严重,水资源紧缺和干旱灾害频发,保粮稳产成了国家大事。要解决这一问题,提升作物自身抗旱能力是关键。这次中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队有新发现。他们在国际知名学术期刊《分子植物》发表了这项成果。 大家都知道木质素能给细胞壁加厚,让水分不易流失,但背后的基因调控网络一直是个谜。研究团队通过对408份水稻核心种质资源进行全基因组关联分析,终于找到了三个关键基因:OsMYB2、OsGH18和OsCAD3。 有意思的是,这三个基因并不孤立行动。在干旱信号刺激下,OsMYB2首先被激活,把下游的OsGH18给调动起来。OsGH18接着发挥作用,给第三个基因OsCAD3解锁。而OsCAD3直接控制木质素合成。这样一来,木质素在细胞壁中的沉积量增加了。 这些分子层面的变化最终体现在了叶片形态上。细胞壁增厚了,叶片变得更结实,就像给植株披上了一件“节水装甲”。研究还揭示了这三个基因如何协同工作,控制复杂农艺性状。科研团队根据这些规律建立了遗传模型,帮助预测群体表现、株高和产量。 未来我们可以利用这些优良基因模块来“组装”新品种。想象一下像搭积木一样,把不同优良抗逆模块组合起来,就能培育出既高产又抗旱的新水稻。这对提升我国粮食生产的气候韧性、保障国家粮食安全来说意义重大。