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喜盐植物或成全球粮食可持续发展关键

2019年03月27日 栏目:健康

原标题:喜盐植物或成全球粮食可持续发展关键中国是土壤盐碱化严重的国家之一,盐渍化土地已超过1亿公顷,约占全球盐碱地面积的10%。耕

原标题:喜盐植物或成全球粮食可持续发展关键

中国是土壤盐碱化严重的国家之一,盐渍化土地已超过1亿公顷,约占全球盐碱地面积的10%。

耕地面积日益减少的部分原因在于,气候变化以及其他人为现象造成土壤盐分增加。因此,研究人员提出一种新的理念:以培育耐盐植物作为促进全球粮食可持续生产的手段。

“我们认为,我们应当向大自然学习,采取盐生植物或者说天然喜盐植物的做法。

喜盐植物或成全球粮食可持续发展关键

这类植物摄取盐分,然后把盐分储存起来,放进一个安全的地方——植物外部的气球状结构,也就是所谓的盐囊泡。”澳大利亚塔斯马尼亚大学的作物生理学和植物营养学教授莎巴拉(Sergey Shabala)表示,“以前还从来没有哪位育种家提到过这一育种战略,因此对于耐盐作物育种工作来说,或许是一个非常有潜力的新视角。”

据称,全世界约有1/3的盐渍化土壤,而且有逐年上升的趋势。目前每一分钟就有约3公顷,也就是7.4英亩的传统农业用地出现盐渍化。这给农业部门造成每年多达数十亿元的高额成本,土地能力要想实现到2050年养活93亿人口的目标,也因此岌岌可危。

此前人们一直尝试通过多种方法培育耐盐作物。近几年来,随着植物抗渗透胁迫基因工程的迅速发展,新的耐盐相关基因不断被发现。但由于对植物耐盐机理的了解还不够深入,到目前为止仍然尚未培育出一种能在盐碱地上高产的作物品种。

而莎巴拉和他的同事们注意到,近期关于盐囊泡的研究创造了令人振奋的可能性,或许有望改良小麦或水稻等传统作物,使作物形成盐囊泡,同时又不会严重影响作物的生长和产量。

“我们已经弄清了一株植物表皮细胞上形成毛状体或者说突起所需的关键基因。如果我们学会激发促使一般的毛状体转变为盐囊泡的发育机制,或许就能使任何作物表皮细胞外部都生长出盐囊泡。”德国维尔茨堡分子植物生理学和生物物理学研究所教授海德里希(Rainer Hedrich)说。

他们确信,研究人员已经掌握一切必需的工具,可以鉴定出在盐分载入盐囊泡的过程以及相关发育机制中涉及到的分子转运体。

据报道,中国是土壤盐碱化严重的国家之一,盐渍化土地已超过1亿公顷,约占全球盐碱地面积的10%。特别是河西走廊等西北粮食主产区,因灌溉引起的土壤次生盐渍化尤为突出,以致农作物和牧草减产,生态环境不断恶化。因此,植物耐盐机理和耐盐作物品种的培育已经成为当前的研究热点之一。(熊姣 中国科学报)

:郭方园(实习生)、马丽

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