改變細胞分裂素分佈 可提高水稻産量和抗鹽性

近日，中國農業科學院作物科學研究所水稻分子設計技術與應用創新團隊研究發現，植物激素細胞分裂素的分佈模式在高鹽脅迫處理下會迅速發生改變，從地上組織向地下根中積累。並且過表達AGO2基因可激活細胞分裂素轉運基因BG3，模擬鹽脅迫狀態下的細胞分裂素分佈模式，從而同時提高水稻産量和抗鹽性。相關研究成果最近線上發表于國際著名學術期刊《植物細胞》。

團隊成員、中國農業科學院作物科學研究所研究員童紅寧介紹，水稻粒長與其産量密切相關，耐鹽性則有助於其在鹽鹼地上種植，而在育種環節，産量和抗性往往很難兼顧。此前學界公認，細胞分裂素在植物生長髮育過程中發揮著重要作用，且有其複雜的轉運系統，但人們對其功能卻了解甚少。

該項研究首次發現，植物可通過調整細胞分裂素的空間分佈對高鹽脅迫作出響應，從而提高對脅迫的適應性。通過操縱參與此過程的關鍵組分，不僅可發揮細胞分裂素促進生長髮育的功能，還可大幅增強植物的耐逆性。

研究人員介紹，與整體操縱激素的含量不同，操縱激素轉運體現了一種更經濟彈性的原則，並有望克服高産、高抗之間的矛盾，因此在分子設計育種上具有巨大潛力。

在此理論基礎上，研究人員發現，過表達AGO2或BG3均可改變細胞分裂素空間分佈，可顯著增加水稻粒長和耐鹽性，從而驗證了這一途徑的可行性。