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国完成50个水稻基因组相关研究工作 江苏耐盐海涂植物创新获得进展


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2011-12-25

 

我国科学家完成50个水稻基因组相关研究工作

  本报讯 (记者刘传书)科学家首次对栽培稻和野生稻基因组进行了大规模的遗传变异分析,为深入挖掘水稻重要农艺性状基因及促进水稻分子育种改良等研究提供了宝贵的基因资源。12月12日,由中科院昆明动物研究所、植物研究所、研究生院及深圳华大基因等单位完成的50个水稻基因组重测序及遗传变异数据库构建等研究成果在《自然—生物技术》上在线发表。

  亚洲栽培稻是世界上最古老的农作物物种之一,在其从祖先普通野生稻驯化为栽培稻的过程中,一些与水稻产量、品质和抗逆性等相关的重要农艺性状(如穗粒、色泽、种子的休眠和出芽等)经常会发生显著性的变化。科研人员希望能从基因组水平上解析不同栽培和野生稻基因组序列的遗传变异情况,以利于培育高产、优质和抗逆的水稻新品种,提高育种技术和水平。

  研究人员选取了具有代表性的40个栽培稻品系和10个不同地理来源的野生稻进行了全基因组重测序研究,共发现650万个单核苷酸多态性位点;808000个小片段的插入/缺失,其中大部分为稀有突变;94700个长片段的结构变异和1.676个拷贝数变异。基于这些遗传变异数据,研究人员还发现了数千个与人工选择相关的候选基因,其中有些基因与水稻的农艺性状具有重要的相关性,而大部分基因的功能尚不清楚。但据科研人员推测,这些未知功能的基因也可能与水稻的相关农艺性状具有重要关联。

  项目负责人刘心说:“本研究使我们更加全面地了解了水稻全基因组的遗传变异特征,同时,种群结构和系统进化分析结果也让我们从全基因水平上追溯了水稻的驯化历史,并证明籼稻和粳稻的起源的确是独立的,而且粳稻起源于中国普通野生稻。接下来,我们还将进行进一步的研究,希望能为水稻育种改良等研究提供指导作用。”

    [科技日报]

江苏耐盐海涂植物创新获得进展

  本报讯 (记者张晔)可与橄榄油相媲美的野生大豆油、从植物中提取的有机活性盐、可以提取生物质能源的菊芋……12月13日,江苏省农科院里一场别开生面的展示报告会让人眼前一亮,9种产自沿海滩涂的高附加值的耐盐植物产品,在江苏数百万亩滩涂找到了用武之地。

  江苏省沿海地区地狭人稠,随着工业发展,耕地面积逐步减缩,土地资源十分紧缺,人地矛盾日益突出。江苏沿海滩涂面积达1031万亩,约占全国滩涂的四分之一,现每年仍以3万至5万亩的速度淤涨。开发滩涂对我省沿海岸地区增加土地面积、缓和人地矛盾及实现可持续发展,有着十分重要的战略意义。

  2009年,江苏沿海开发正式成为国家发展战略。在国务院发布的《江苏沿海地区发展规划》中,明确指出60%的沿海滩涂面积将用于现代农业,20%的面积用于生态建设。因此,耐盐植物综合开发利用研究将大有作为。通过培育耐盐作物品种,直接利用盐渍土,既有产出,又能逐步改善环境。围堰与耐盐植物相结合是周期短、见效快、最为环保有效的改良利用盐渍土方法。因此,改良驯化耐盐作物并发展其配套栽培技术已成为当前滩涂高效农业发展的重大课题。

  目前,科研人员已经批量生产出大麦茶、植物盐、野生大豆油、野生大豆异黄酮、葵花油、脱水碱蓬、调味碱蓬、调味马齿苋、菊芋粉等共9种产自沿海滩涂的高附加值的商业产品,各有功效。

  以野生大豆油为例,科研人员通过筛选适合生长在盐碱滩涂的野生大豆品种,压榨出具有高蛋白、高不饱和脂肪酸的食用油,不饱和脂肪酸含量高达83.1%,能与橄榄油相媲美,比普通大豆油高出近30%,具有降低血清胆固醇含量,预防心血管疾病的功效。

  而从耐盐吸盐的滩涂植物海蓬子中提取出的植物盐,有别于直接从海水、矿井中提取的无机盐,它经过植物的选择性吸收,具有海蓬子中富含的生物碱,是有机的活性盐,尤其具有平肝、利尿等功能,适合高血压、血液粘稠度高的人群食用。而菊芋是新型能源作物中的“优等生”,对于玉米、甘蔗等传统能源作物,菊芋的比较优势明显:一方面,其扎根于地下的块茎富含菊糖,糖的含量比甘蔗高出30%,另一方面,其地上部分生物量巨大,具有作为纤维素乙醇生产原料的潜在价值。适合在荒漠、滩涂、盐碱草地等边缘性土地上推广耕种,不与粮争地。除了巨大的能源潜力与经济性,菊芋的生态效益同样不可小觑。

  目前,经过科研人员种植加工试验测算后发现,在滩涂种植大麦、野生大豆的每亩效益超过1000元,菊芋在提炼生物质能源时也具有不与农争地争水、不与人争粮争油的特殊优势。通过江苏沿海大开发,近期可形成270万亩的围堰新垦区,远期开发预期高达700万亩,是战略性的土地后备资源,这些品种一旦推广将带来可观的经济和生态效益。

    [科技日报]

 

 

   

 

 

 

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