盐碱地变成良田沃土,这个人类自古以来的梦想即将变成现实。国际著名
学术期刊《生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry)日前在其网络版上发表了华东师范大学课题组的一项最新研究成果——通过基因改组技术创造的“钠氢逆向转运蛋白”在转入植物体后,能够使植物在高盐的土壤环境下正常生长。
目前地球上约有三分之一到四分之一的土地属于盐渍化土壤。如何培育能够在盐碱地上正常生长的植物特别是培育高耐盐性的转基因工程植物,是进行盐碱地改良的根本出路,也是目前学术界的研究重点。
“植物细胞里有一种特殊的器官叫做液泡,能够储藏植物代谢的废物而不影响细胞的正常发育与生长。于是,我们就试图把盐离子从植物的细胞质内搬运到液泡中,并将其隔离,使得盐离子不再伤害到整个植物。”主持这项课题研究的夏涛教授说,“指挥”这种搬运工作的,就是液泡膜上的“钠氢逆向转运蛋白”。目前,科学界已经克隆了大量钠氢逆向转运基因并进行了该类基因的工程化尝试,但在实际应用中却发现,这种转运蛋白的活性仍然不强,使得植物的抗盐效果不甚理想。因此,课题组的专家决定以酵母突变体为高通量的筛选体系,通过基因改组技术强化“钠氢逆向转运蛋白”的搬运能力,经过一系列的实验终于取得了成功。数据显示,这种新创造的“钠氢逆向转运蛋白”与野生的“钠氢逆向转运蛋白”相比,转运盐分的能力提高了约一倍。稍后,专家们又将该基因植入了一种叫拟南芥的植物中,结果发现拟南芥可以在盐碱环境中茁壮生长。
目前,华东师大的专家们正在开展改良基因的工程化育种。夏教授说:“我们的研究为利用分子生物学技术培育植物耐盐新品种提供了一条新思路。这些新基因可以用于盐碱地的生物改良,缓解我国人口多耕地减少的局面。而且,这些能够生活在盐碱地上的植物,还可以加工处理成生物质能,进行可持续再利用。”
作者:
2010-6-22