近日，中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心林鴻宣院士研究團隊與上海交通大學林尤舜研究團隊在國際權威學術期刊《自然》（Nature）上，發(fā)表了在水稻耐鹽堿和耐高溫領域取得的突破性成果。通過對挖掘出的兩個水稻耐堿-熱基因——ATT1和ATT2的調控機制研究，團隊創(chuàng)新性地提出，精準調控植物激素赤霉素到最佳中等水平，是同時提高水稻堿-熱抗性和產量的關鍵。該成果還指出，長期以來被忽視的ATT2有望成為一個潛在的“后綠色革命”基因，它可以微調赤霉素到最佳中等水平，從而進一步提高半矮稈綠色革命水稻品種的堿-熱抗性和產量。研究人員表示，這些新發(fā)現將為應對全球氣候變暖引發(fā)的糧食安全問題提供新策略，對鹽堿地的開發(fā)利用和未來農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

過去幾十年里，半矮稈綠色革命水稻品種在全球廣泛種植，一定程度上確保了全球糧食安全，然而它們的環(huán)境適應性相對較低。由于溫室氣體排放，全球環(huán)境正面臨著嚴峻挑戰(zhàn)，全球氣候變暖、極端高溫天氣、耕地鹽堿化加劇等導致作物減產。因此，挖掘作物中的耐鹽堿、耐熱基因變得迫切，急需開發(fā)集強抗逆和高產于一體的新型綠色革命作物品種，以在氣候變化的大環(huán)境下滿足未來人口增長對糧食更大的需求。

研究發(fā)現，在正常條件下，適當提高半矮稈綠色革命水稻品種的赤霉素含量到最佳中等水平，可以進一步提高產量；而在逆境脅迫條件下，水稻的內源活性赤霉素水平降低，通過精準調控水稻品種的活性赤霉素到中等水平，可以最大程度地減少環(huán)境脅迫帶來的產量損失。

在此基礎上，研究提出了兩種微調赤霉素到中等水平的方法，以減少逆境脅迫造成的產量損失。這些方法有望在水稻、小麥、玉米等主糧作物的育種改良中發(fā)揮重要作用，不僅可以提高作物的抗逆性，維持其在鹽堿、高溫等不利環(huán)境下的產量穩(wěn)定，還可以在正常田間條件下進一步提高谷物產量。這些研究結果為育種家培育高產高抗作物新品種提供了重要的理論依據，同時也為大面積鹽堿地的開發(fā)利用提供了新的策略。（姚媛）