【中科院粮食生产安全及增产实验获突破性进展】近日，中科院研究小组在应对温室效应威胁下粮食生产安全及增产方面的实验获得突破性进展，总共耗时6年，研究成果已于4月21日发表至国际学术期刊。研究表明，拥有“D1蛋白合成双途径”的拟南芥、烟草和水稻改良株系，在高温抗性、光合效率、二氧化碳同化速率、生物量等方面，相较于野生型均有大幅度增加，效果显著。科研团队分别在上海松江和海南三亚陵水育种基地，对水稻遗传工程改良株系的产量进行了多年验证，水稻增产幅度在8.1%-21.0%之间。（cr：新华网）

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为保粮食安全 我国科学家独辟蹊径

图为4月21日，郭房庆研究员在人工气候室里观察水稻生长状况。

随着温室效应加剧，全球气候变暖造成的“高温胁迫”，对世界粮食安全造成严重威胁。利用先进的遗传工程手段，中科院分子植物科学卓越创新中心、植物分子遗传国家重点实验室郭房庆研究组，经过长达6年多的努力，在提高植物光合效率和产量方面取得突破性进展。

据郭房庆研究员介绍，植物细胞中的叶绿体是进行光合作用的场所，高强光条件或高温胁迫，通常会引起叶绿体中的活性氧累积，抑制光合作用过程。其主要原因是造成叶绿体内的光合复合体PSII关键蛋白D1的迅速降解，叶片光合机能下降，进而导致作物减产。

郭房庆等人利用先进的遗传工程手段，克隆并构建了一个全新的、由高温响应启动子驱动的“融合基因”，并整合拟南芥、烟草和水稻的基因组。经过遗传转化，在拟南芥、烟草和水稻三种植物中，成功创建了一条全新的、细胞核融合基因表达的D1蛋白合成途径。

“这就相当于建立了植物细胞D1蛋白合成的双途径机制。一个途径是天然的叶绿体途径，另一个用基因工程创建的细胞核途径。通过增加植物细胞核源D1合成途径，给植物补充D1，从而提高植物高温抗性和光合效率，提高生物量和产量。”郭房庆说。

研究表明，拥有“D1蛋白合成双途径”的拟南芥、烟草和水稻改良株系，在高温抗性、光合效率、二氧化碳同化速率、生物量等方面，相较于野生型均有大幅度增加，效果显著。科研团队分别在上海松江和海南三亚陵水育种基地，对水稻遗传工程改良株系的产量进行了多年验证，水稻增产幅度在8.1%-21.0%之间。

21日，国际权威学术期刊《自然·植物》刊发了相关研究论文。

#南京瑞源##科研快递##文献解读#【脱落酸激素诱导拟南芥幼苗中花青素的合成】本研究以拟南芥为实验材料，进一步探究了ABA对植物花青素合成的分子机制。本研究发现，野生型拟南芥植物在不同浓度ABA处理时幼苗茎尖花青素的积累明显增多，且与ABA浓度的变化呈正相关。
实时荧光定量PCR（qRT-PCR）实验进一步验证了ABA处理能够导致LODX、DFR和UF3GT等花青素合成结构基因的表达量升高，并且随着ABA浓度的增加呈递增趋势。
进一步研究发现，ABA促进花青素的合成可能部分依赖于MBW复合体中的核心转录因子，如TTG1、TT8及MYB75等。蛋白相互作用实验发现MYB75、MYB113、TT8和TTG1等蛋白能与ABI5转录因子相互作用，从而在分子水平证明了ABA信号途径与花青素合成之间的内在联系。
综上所述，本研究初步揭示了ABA激素信号调控拟南芥幼苗花青素合成的分子机制。