近日，中國農業(yè)科學院作物科學研究所水稻分子設計技術與應用創(chuàng)新團隊研究發(fā)現，植物激素細胞分裂素的分布模式在高鹽脅迫處理下會迅速發(fā)生改變，從地上組織向地下根中積累。并且過表達AGO2基因可激活細胞分裂素轉運基因BG3，模擬鹽脅迫狀態(tài)下的細胞分裂素分布模式，從而同時提高水稻產量和抗鹽性。相關研究成果最近在線發(fā)表于國際著名學術期刊《植物細胞》。

團隊成員、中國農業(yè)科學院作物科學研究所研究員童紅寧介紹，水稻粒長與其產量密切相關，耐鹽性則有助于其在鹽堿地上種植，而在育種環(huán)節(jié)，產量和抗性往往很難兼顧。此前學界公認，細胞分裂素在植物生長發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用，且有其復雜的轉運系統(tǒng)，但人們對其功能卻了解甚少。

該項研究首次發(fā)現，植物可通過調整細胞分裂素的空間分布對高鹽脅迫作出響應，從而提高對脅迫的適應性。通過操縱參與此過程的關鍵組分，不僅可發(fā)揮細胞分裂素促進生長發(fā)育的功能，還可大幅增強植物的耐逆性。

研究人員介紹，與整體操縱激素的含量不同，操縱激素轉運體現了一種更經濟彈性的原則，并有望克服高產、高抗之間的矛盾，因此在分子設計育種上具有巨大潛力。

在此理論基礎上，研究人員發(fā)現，過表達AGO2或BG3均可改變細胞分裂素空間分布，可顯著增加水稻粒長和耐鹽性，從而驗證了這一途徑的可行性。