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近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，植物激素細(xì)胞分裂素的分布模式在高鹽脅迫處理下會(huì)迅速發(fā)生改變，從地上組織向地下根中積累。并且過(guò)表達(dá)AGO2基因可激活細(xì)胞分裂素轉(zhuǎn)運(yùn)基因BG3，模擬鹽脅迫狀態(tài)下的細(xì)胞分裂素分布模式，從而同時(shí)提高水稻產(chǎn)量和抗鹽性。相關(guān)研究成果最近在線發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《植物細(xì)胞》。

團(tuán)隊(duì)成員、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員童紅寧介紹，水稻粒長(zhǎng)與其產(chǎn)量密切相關(guān)，耐鹽性則有助于其在鹽堿地上種植，而在育種環(huán)節(jié)，產(chǎn)量和抗性往往很難兼顧。此前學(xué)界公認(rèn)，細(xì)胞分裂素在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，且有其復(fù)雜的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，但人們對(duì)其功能卻了解甚少。

該項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)，植物可通過(guò)調(diào)整細(xì)胞分裂素的空間分布對(duì)高鹽脅迫作出響應(yīng)，從而提高對(duì)脅迫的適應(yīng)性。通過(guò)操縱參與此過(guò)程的關(guān)鍵組分，不僅可發(fā)揮細(xì)胞分裂素促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育的功能，還可大幅增強(qiáng)植物的耐逆性。

研究人員介紹，與整體操縱激素的含量不同，操縱激素轉(zhuǎn)運(yùn)體現(xiàn)了一種更經(jīng)濟(jì)彈性的原則，并有望克服高產(chǎn)、高抗之間的矛盾，因此在分子設(shè)計(jì)育種上具有巨大潛力。

在此理論基礎(chǔ)上，研究人員發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)AGO2或BG3均可改變細(xì)胞分裂素空間分布，可顯著增加水稻粒長(zhǎng)和耐鹽性，從而驗(yàn)證了這一途徑的可行性。