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    中國科學家成功培育新基因“抗鹽植物”有望改良鹽堿地

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    【摘要】:
    把鹽堿地變成良田沃土,是人類自古以來的夢想。如今這個夢想離現實又近了一大步。

      把鹽堿地變成良田沃土,是人類自古以來的夢想。如今這個夢想離現實又近了一大步。

      華東師范大學夏濤教授帶領的課題組,通過基因改組技術創造了一種新的“鈉氫逆向轉運蛋白”,轉入并表達這種新基因的植物,能夠在高鹽環境下正常生長。該項成果目前已經申請了中國國家發明專利和國際PCT專利,相關研究論文近日在國際著名學術期刊《生物化學雜志》在線發表。

      據介紹,植物在鹽堿地上不容易生長的原因,是因為植物通過根吸收水分和養料,也會把鹽堿成分運輸到整個植物體。如果吸收到體內的鹽堿成分濃度過高,植物就會死去。如何培育能夠在鹽堿地上正常生長的植物,特別是培育高耐鹽性的轉基因工程植物,是進行鹽堿地改良的根本出路,也是目前國際學術界的研究重點。

      由于植物細胞里有一種特殊的器官叫做“液泡”,能夠儲藏植物代謝的廢物而不影響細胞的正常發育與生長。于是,科學家就試圖把鹽離子從植物細胞的細胞質內搬運到“液泡”中,將其隔離,使得鹽離子不再傷害植物。而指揮這種搬運工作的就是液泡膜上的“鈉氫逆向轉運蛋白”。

      目前,科學界已經克隆了大量“鈉氫逆向轉運”基因并進行了該類基因的工程化嘗試。但是,在實際應用中發現,這種“鈉氫逆向轉運蛋白”的活性仍然不強,植物的抗鹽效果不甚理想。

      夏濤教授課題組決定以酵母突變體為高通量的篩選體系,通過基因改組技術強化“鈉氫逆向轉運蛋白”的搬運能力。經過一系列的實驗,他們取得了成功。

      數據顯示,這種新創造的“鈉氫逆向轉運蛋白”轉運鹽分的能力比野生的“鈉氫逆向轉運蛋白”提高了約1倍??蒲腥藛T還將該基因植入了擬南芥中,結果發現擬南芥在鹽堿環境中的生存能力大大提高。

      目前,夏濤課題組正在改良這種基因,繼續提升它的活力,同時開展改良基因的工程化育種。

      業內專家認為該項成果具有廣闊的應用前景,為中國利用分子生物學技術培育植物耐鹽新品種提供了一條新思路。

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