2022-05-03 17:50:43
“長(zhǎng)江2號(hào)”多花黑麥草在江蘇鹽城灘涂地長(zhǎng)勢(shì)良好。 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科技學(xué)院供圖
當(dāng)前，土壤鹽堿化是一個(gè)全球性的問(wèn)題，嚴(yán)重威脅著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全和人類可持續(xù)性發(fā)展。然而，中國(guó)鹽堿地居世界第五位，隨著中國(guó)農(nóng)村農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，人畜之間爭(zhēng)糧、爭(zhēng)地的問(wèn)題日益突出，利用好鹽堿土地資源種植牧草等適應(yīng)性強(qiáng)的作物是提高土地利用的有效途徑之一。多花黑麥草是世界知名一年生禾本科牧草，具有產(chǎn)量大、品質(zhì)高、家畜易喜食、耐鹽堿能力良好等優(yōu)點(diǎn)，在南方擁有較大的牧草種植面積，但國(guó)內(nèi)多花黑麥草種子十分依賴國(guó)外進(jìn)口，種子進(jìn)口形勢(shì)不容樂(lè)觀。
針對(duì)多花黑麥草耐鹽性狀，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科技學(xué)院張新全教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了10余年研究，選育出“長(zhǎng)江2號(hào)”“川農(nóng)1號(hào)”等優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)多花黑麥草新品種。此次團(tuán)隊(duì)以自主選育的“鉆石T×長(zhǎng)江2號(hào)”新品系為材料，通過(guò)與鹽敏感材料對(duì)比，全面評(píng)估多花黑麥草苗期鹽脅迫響應(yīng)過(guò)程。結(jié)果表明，苗期鹽脅迫72 h后，“鉆石T×長(zhǎng)江2號(hào)”生理生化及形態(tài)等指標(biāo)顯著優(yōu)于對(duì)照。在此基礎(chǔ)上，選取6個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析。
功能分析表明，參與脂質(zhì)、維生素和碳水化合物代謝通路的差異表達(dá)基因可能是導(dǎo)致耐鹽材料和鹽敏感材料鹽脅迫下響應(yīng)差異的重要原因。其中，兩個(gè)關(guān)鍵調(diào)控基因DgHAKs和DgHKT1，在維持多花黑麥草體內(nèi)離子穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮不同的調(diào)控作用。此外，研究結(jié)果還揭示了不同轉(zhuǎn)錄因子如WRKY、ERF和MYB等，可能在鹽脅迫的早期信號(hào)感知和轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程承擔(dān)不同的程序性響應(yīng)功能。本研究為多花黑麥草鹽脅迫響應(yīng)機(jī)制解析提供依據(jù)，同時(shí)為耐鹽多花黑麥草品種選育和鹽堿灘涂等邊際土地利用提供參考。
相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在《國(guó)際分子科學(xué)雜志》（International Journal of Molecular Sciences），四川農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科技學(xué)院馮光燕博士和碩士研究生肖朋清為共同第一作者，張新全教授為通訊作者。該論文受國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和四川省飼草育種攻關(guān)項(xiàng)目資助。（作者：張晴丹 馬驄毓 ）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3390/ijms23063279
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
編輯：王婕
返回頂部