中新網上海8月18日電 (韋柳 楊正行)中國科學院上海生科院植物生理生態研究所何祖華研究員領銜的研究團隊18日透露，在植物抗病抗高溫研究中取得重要進展。

　　該研究團隊首先從模式生物擬南芥中克隆了參與抗病抗高溫的數量性狀基因(QTL)，深入研究了其作用機理以及該基因在糧食及經濟作物水稻和番茄中的作用。其與合作者的相關研究成果于17日在線發表在國際權威雜志Nature Biotechnology(《自然-生物技術》)上。

　　全球氣候變暖引起的持續高溫不僅惡化人類生存環境，還導致各種農業自然災害如高溫、干旱以及病蟲害爆發等，對農作物生產造成嚴重威脅。

　　因此發掘抗逆基因資源，進而培育抗逆農作物新品種，具有重要戰略意義。“但由于植物抗逆是一個復雜性狀，而且抗逆性狀的增強往往伴隨植物生長不正常，因此之前很少有作物既抗逆又高產的育種成功例子。”何祖華說。

　　在經過長期努力攻關后，何祖華團隊發現擬南芥的類受體激酶ERECTA是一個抗病原菌主效QTL位點，更重要的是這個QTL也調控植物對極端高溫(40℃)的脅迫耐性。

　　研究表明ERECTA基因表達水平的提高可以大大提高轉基因植物的抗熱性，而這種抗性與植物的氣孔發育和水分蒸騰作用無關，同時還發現ERECTA表達水平的提高增強了植物水分利用效率和抗旱性。

　　何祖華介紹說，研究證明ERECTA通過一種新的細胞保護機制，調控逆境下的細胞死亡。“ERECTA蛋白表達水平提高后顯著增強了逆境下細胞膜的完整性，細胞不易死亡，從而提高了轉基因植物的抗性。”

　　夏季高溫導致水稻結實率下降、番茄枯死。研究團隊還發現該基因無論是在在單子葉糧食作物水稻還是雙子葉經濟作物番茄中也都具有相同的抗高溫功能。

　　對ERECTA基因在水稻中的同源基因OsER1的研究中發現，缺失OsER1基因的水稻在高溫環境下結實率降低。并且，對于不同來源的番茄品種的同源基因SlER表達水平也存在明顯差異，表達水平高的品種在抗高溫的能力上較強，說明了ERECTA基因無論是在單子葉植物還是在雙子葉植物的進化上都具有很高的保守性。

　　經過10余年的時間，從多點多季節的田間試驗中，研究表明轉基因水稻和番茄可以顯著提高在高溫下的結實率和成活率，尤其重要的是這些轉基因植株的細胞增多增大，導致器官與生物量的增大，表現出了產量上的優勢。(完)