我科学家发现水稻抗旱基因

从华中农业大学获悉，该校熊立仲教授团队近日鉴定出一个名为“ROAD1”的稻属特异抗旱孤儿基因，并发现携带这个功能等位基因的水稻在田间干旱条件下产量较对照显著提高。此外，ROAD1在拟南芥、油菜、玉米、小麦和杨树等多种受试植物中展现出跨物种抗旱应用潜力。

干旱是制约水稻生产和威胁粮食安全的重要非生物逆境。植物体内拥有一套经典的抗旱信号系统，其核心组分在不同植物中高度保守，广泛参与植物的生长发育和环境响应等关键过程。然而，直接干预这些核心组分，往往会引发植物生长抑制、产量下降等副作用。抗旱与稳产的“跷跷板”难题，一直困扰着学界与产业界。

熊立仲团队以240份水稻种质资源为材料，成功鉴定出一个稻属特有的“孤儿基因”——ROAD1。这类基因通常仅存在于特定物种中，在远缘物种中缺乏可检测的同源基因。在干旱胁迫下，携带ROAD1功能等位基因的水稻，叶片卷曲程度较轻，产量损失更小。

田间测试显示，在干旱条件下，携带ROAD1功能等位基因的水稻，其产量较对照提高约21%至35%。在正常供水条件下，未观察到明显的生长和产量不利变化。

更令人振奋的是，由于抗旱信号的核心模块在植物界高度保守，研究团队将这一基因导入拟南芥、油菜、玉米、小麦和杨树中，均发现这些植物表现出更好的抗旱性。这意味着，这一源自水稻的基因有望成为多种农作物的“跨物种抗旱利器”。

中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员种康表示，该研究建立了从进化起源、分子机制到田间评价和跨物种验证的完整证据链，深化了对孤儿基因参与植物环境适应的认识，也为发掘抗旱基因资源和培育抗旱稳产作物提供了新的思路。