【新闻】兰大科研团队从沙漠植物中找到宝藏 让紫花苜蓿更耐旱更高产
【来源:甘肃科技报】
甘肃科技报社融媒体中心讯(记者 张云文) 近日,兰州大学草地农业科技学院、草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室王锁民、马清教授团队传来喜讯,他们从一种生长在西北荒漠区的多浆沙漠植物——霸王身上找到了关键基因,成功让紫花苜蓿变得更耐旱,产量也更高。
紫花苜蓿,这种被誉为“牧草之王”的植物,对于畜牧业发展至关重要。然而,我国北方干旱地区占了紫花苜蓿种植面积的七成,而现有的紫花苜蓿品种往往“娇生惯养”,需要大量的水才能长得好。这无疑加剧了与粮食作物争夺耕地和水源的矛盾。如何培育出能在干旱贫瘠土地上茁壮成长的紫花苜蓿新品种,一直是科学家们努力的方向。
这项研究的突破点在于霸王这种植物独特的生存之道。
霸王能够在极其干旱、盐碱化的环境中存活,秘诀在于它能将吸收的大量盐分(钠离子)储存在叶子的液泡中,就像一个“储水池”,利用这些盐分来维持植物细胞内部的水分平衡,从而抵抗干旱。兰州大学的团队从中提取了一个关键基因,这个基因控制着霸王如何高效地将钠离子运输到液泡中。他们将这个基因“嫁接”到紫花苜蓿身上,就像给紫花苜蓿穿上了一件“旱地防护服”。
与普通的紫花苜蓿相比,转入了霸王基因的紫花苜蓿在盐碱地里长势更好,产量也更高。这是因为这个基因让紫花苜蓿也具备了将盐分储存在液泡中的能力,利用盐分来调节细胞水分,抵抗干旱。更重要的是,他们发现,这个霸王基因相比于其他植物的类似基因,更加“节能”。它不仅能高效地储存钠离子,还能巧妙地维持细胞内钾离子的平衡。钾离子是植物生长所必需的营养元素,维持钾离子的平衡能让植物更加健康地生长。
这项研究不仅为培育耐旱、高产的紫花苜蓿新品种提供了重要的基因资源,也为盐碱化土地的利用带来了新的希望。这意味着,有可能在原本无法种植作物的贫瘠土地上,种植出高产的牧草,缓解与粮食作物争夺土地和水源的压力。
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