让作物既耐高温又能高产

上海科学家发现植物“防晒基因”

让作物既耐高温又能高产

本报讯 （记者 许琦敏）在水稻抽穗、灌浆的关键时期，如果连续5天以上超过40℃的高温，就能造成水稻的绝收。全球气候变暖引起的持续高温，使绝收风险越来越高。最近，中科院上海生科院植物生理生态研究所何祖华研究员课题组发现了一个具有特别“防晒”本领的基因：它能使植物不仅耐得住高温，还能够提高产量潜力，更能提高水分利用率--而以前所发现的耐高温基因，往往会使植物变得矮小、产量降低。昨天零点，该论文在线发表在国际顶级杂志《自然-生物技术》上。

其实，这个“防晒基因”ER早在十几年前就被发现了，当时科学家认为它只与叶子表面的气孔相关。但何祖华课题组却意外地从长期研究中发现，原来ER基因还能增强植物耐高温的能力。研究发现，当高达40℃的高温来袭时，植物细胞的细胞膜就会破裂--好像鸡蛋被打破，就再也孵不出小鸡一样，细胞就会死亡。然而，ER基因就好像给植物细胞涂了一层防晒霜，让细胞膜更加完整，不易破裂，这就使得植物的防晒能力得到了加强。

想让植物增加产量，还是对抗逆境的本领？在以往的发现中，这似乎是“鱼与熊掌不可兼得”的选择，但何祖华团队却发现，这个ER基因能让水稻等植物拥有更强壮的体魄。“我们在长沙、武汉、上海等地种植增强ER基因的水稻后发现，当普通水稻已经在高温下枯死的时候，这种水稻仍然可以获得40%以上的结实率。”何祖华说，“在拟南芥的种植实验中，即使在非高温的正常季节，该基因也能使拟南芥收获的种子增产30%-45%。”此外，ER基因还能让植物的水分利用率提高50%。

科学家还发现，ER基因不仅在水稻中存在，在番茄、玉米等农作物中也存在。已有课题组利用该基因培育玉米新品种，获得了显著增产的成绩。如果将该基因植入大白菜等作物体内，那么我们就有了“耐热蔬菜”，夏季将不再成为蔬菜淡季；如果将它植入草籽，我们就拥有了防晒草坪，不怕草坪在烈日下萎黄枯死。

杂志审稿人认为，该研究首次报道了一个抗逆基因可以促进生长发育，并具有提高水分利用率和抗旱等优良性状，揭示了ER基因调控细胞保护的新功能和新机制，开辟了新的研究方向。

《文汇报》 2015年8月19日 第7版

作者：许琦敏