干旱来了，水稻启动"抗旱模式"，可一启动就长不大、结得少——这是困扰育种界几十年的老难题。7月23日，华中农业大学熊立仲教授团队在《细胞》发表最新成果，他们鉴定出一个稻属特有的"智能抗旱基因"，让水稻在干旱条件下既能扛住旱、又能保住产。
熊立仲教授团队成员在干旱的水稻田间观察水稻材料。
据介绍，干旱是威胁全球作物生产和粮食安全的重要环境因素。植物体内拥有一套经典的抗旱信号系统，广泛参与植物的生长发育和环境响应等关键过程。然而，如直接干预系统往往会引发植物生长抑制、产量下降等副作用。如何在不影响植物正常生长的前提下精准提高其抗旱能力，成为亟待解决的问题。
华农团队以240份水稻种质资源为材料，成功鉴定出一个稻属特有的基因——ROAD1。携带该基因的水稻在干旱胁迫下叶片卷曲程度较轻，产量损失更小。
团队相关负责人介绍，他们研究发现，在水稻的抗旱信号通路中，有一种OsPP2C68蛋白扮演着“刹车”作用，当植物在水分供应充足条件下生长时，会抑制抗旱反应，让水稻“安心生长”。而在干旱来临时，ROAD1蛋白会大量积累并与OsPP2C68结合，解除其“刹车”作用，进而增强植物的抗旱响应。
巧妙的是，ROAD1蛋白在水分充足时，其蛋白水平极低，不影响正常生长；只有在干旱胁迫下才会大量积累并发挥作用。这种“按需启动”的机制，兼顾了水稻的抗旱性与稳产性。
团队还将该基因导入拟南芥、油菜、玉米、小麦和杨树中，均发现这些植物表现出更好的抗旱性。这意味着，这一源自水稻的基因有望成为多种农作物的“跨物种抗旱利器”。
中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员种康表示，全球气候变暖背景下，干旱灾害风险不断加剧。作物耐旱稳产，关乎粮安与种业振兴，该研究为发掘抗旱基因资源和培育抗旱稳产作物提供了新的思路。
编辑：胡之澜
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