中美两国科学家共同合作，发现了一种与水稻耐盐性能有关的基因。由中国科学院上海植物生理所研究员林鸿萱和美伯克利加州大学植物和微生物学系教授栾升共同完成的这项研究，研究成果将发表在10月份的《自然遗传学》上。

　　土壤中的盐含量是限制作物产量的关键因素。更好地了解天然作物中耐盐遗传基础，就可能有助于找到更好提高作物耐盐性能的办法。

　　栾升教授在接受记者电话采访时说：“上海植物生理所的林鸿萱等人最早开始这项研究，后来我们共同进行了更为深入的研究。钠盐是土壤中的一种盐类，钠离子对植物生长有害。我们在一种称为NonaBokra的日本籼米中发现了SKC1基因变异，这种基因让钠离子在植物体中不断循环，并让其进入不太重要的植物部位如根部，而不是进入重要部位如叶和茎部，从而保障了重要部位的生长。SKC1基因编码是一种钠离子载体蛋白，而这种载体蛋白质在钠离子循环中起重要作用。”

　　栾升1982年至1985年在上海植物生理研究所攻读研究生，1986年赴美。他认为，日本NonaBokra籼米中的SKC1基因比对盐敏感的日本粳米Koshihikari的SKC1基因更活跃，即能更有效地将钠离子从植物地上部分（叶和茎）输送到根部，进而将钠离子排放到土壤中。因此，这种日本籼稻才具有更强的耐盐性能。

　　广袤而贫瘠的盐碱地上，也能结出沉甸甸的稻穗！中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所昨天宣布：他们成功克隆出一个与水稻耐盐相关的功能基因，并阐明了该基因的生物学功能和作用机理。

　　目前这一成果已在线发表于国际顶级期刊《自然遗传学》上，并将正式刊发在10月份的该杂志中。相关科学家称：这意味着，水稻将不再是“江南水乡”的专利！不久的将来，经过基因改良的抗盐水稻新品种便有望问世。

　　“通常来说，盐碱地就意味着低产乃至绝收。”该课题负责人、植物生理生态所林鸿宣研究员透露，目前全世界约有10亿公顷的盐碱地，其中我国就有800万公顷的耕地存在不同程度的盐碱荒漠化。而随着化肥的大量使用和干旱的发生，此类土壤面积还在不断扩大。

　　如何让水稻等农作物在恶劣的盐碱土壤中也能“顽强生长”？这是各国竞相研究的课题。在一个古老的水稻地方品种中，上海科学家发现一个耐盐基因――SKC1。原来，一旦水稻受到盐胁迫时，稻株的叶、茎部分就会积累大量钠离子，变得“奄奄一息”。而SKC1好像一辆“运输车”，会把叶、茎中的过量钠离子“运回”到根部，使水稻恢复健康。林鸿宣告诉记者：这一成果意味着，在普通高产水稻中导入SKC1基因，也有可能增强其耐盐性。“我们希望与农业部门加强合作，通过基因工程和遗传改良手段，争取早日培育出高产、抗逆的水稻新品种。”

　　●《自然遗传学》杂志审稿人：“该论文研究技术严密，不仅会引起植物生物学家和农学家的兴趣，而且也会引起生物学家……的兴趣。”

　　“这是一份非常出色的工作”。

　　●我国“水稻高产等重要农艺性状相关功能基因研究”重大专项主要负责人韩斌研究员：“这是我国水稻重要功能基因所取得的突出成果之一，具有重要的学术意义和广泛的应用前景。”

　　中科院上海生科院植物生理生态所今天宣布:该所植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究员及其博士生任仲海、高继平等与美国加州大学伯克利分校栾升教授及其助手李乐攻博士进行合作,在水稻重要农艺性状功能基因研究上取得突破性进展,在国际上首次成功克隆了与水稻耐盐相关的数量性状基因SKC1,并阐明了该基因的生物学功能和作用机理。

　　为了解决资源短缺、土壤盐碱荒漠化这些世界性难题,对作物抗逆性的研究在国际上备受重视,抗逆性已成为评价优良作物品种的重要指标之一。

　　抗逆性、产量等是由多个数量性状基因控制的复杂性状,因此克隆这类基因对于阐明作物重要性状的遗传调控机理以及育种改良均具有重要意义。然而，此类基因的遗传机制十分复杂,克隆难度很大,国外有多家实验室均在开展相关研究,但目前控制作物重要抗逆性状的数量性状基因的克隆还未见报道。林鸿宣研究员领导的研究组,多年来潜心于水稻耐盐数量性状基因的克隆研究,成功克隆了盐胁迫下控制水稻地上部钾/钠离子含量的数量性状基因SKC1。该基因编码离子转运蛋白,耐盐品种与感盐品种之间存在四个氨基酸替换的自然变异,这是引起SKC1基因功能变化的分子基础。

　　功能分析结果表明,该基因与离子长距离运输有关,控制盐胁迫下水稻地上部的钾/钠离子平衡,即维持高钾/低钠的离子平衡,从而增加水稻的耐盐性。

　　为了更深入探明该基因的功能,林鸿宣研究员与栾升教授领导的两个研究组合作开展了SKC1的电生理功能分析研究。由此获得推测SKC1的作用机理是:当水稻受到盐胁迫时,稻株的地上部(叶、茎等)会积累大量的钠离子,而SKC1则能够把地上部分过量的钠离子回流到根部,从而减轻钠离子毒害,增强水稻耐盐性。

　　此项研究成果在作物抗逆性分子育种上将具有广泛的应用前景。国际同行高度评价这项成果,说“该研究技术严密,研究结果不仅会引起植物生物学家和农学家的兴趣,而且也会引起生物学家对离子转运系统如何进化出来并且在复杂真核生物中发挥功能感兴趣。”

　　中国科学院上海生科院植物生理生态所植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究员及其博士生任仲海、高继平等，与美国加州大学伯克利分校栾升教授及其助手李乐攻博士进行合作，在水稻重要农艺性状功能基因研究上取得突破性进展，成功克隆了与水稻耐盐相关的数量性状基因SKC1，并阐明了该基因的生物学功能和作用机理。相关论文已发表于国际顶级遗传学杂志《自然-遗传学》(Nature  Genetics)。

　　林鸿宣研究员领导的研究组，多年来潜心于水稻耐盐数量性状基因的克隆研究，并取得了突破，成功克隆了盐胁迫下控制水稻地上部钾/钠离子含量的数量性状基因SKC1。该基因编码离子转运蛋白，耐盐品种与感盐品种之间存在四个氨基酸替换的自然变异，这是引起SKC1基因功能变化的分子基础。功能分析结果表明，该基因与离子长距离运输有关，控制盐胁迫下水稻地上部的钾/钠离子平衡，即维持高钾/低钠的离子平衡，从而增加水稻的耐盐性。为了更深入探明该基因的功能，林鸿宣研究员与栾升教授领导的两个研究组合作开展了SKC1的电生理功能分析研究，发现SKC1编码的蛋白是钠离子的特异性转运蛋白而不直接运输钾离子，钾离子含量的变化是由于钠离子竞争引起的；该蛋白定位于细胞膜上，在耐盐水稻品种中其功能活性明显强于感盐品种。

　　该研究得到国家科技部“十五”重大专项、国家自然科学基金委、上海市科学技术委员会和沪港安信分子生物科学研究基金等的资助。“水稻高产等重要农艺性状相关功能基因研究”重大专项主要负责人之一、中国科学院国家基因研究中心主任韩斌研究员指出，由于我国近几年来对水稻功能基因组研究的大力支持，以及科学家们的不懈努力，我国在该领域取得了世界瞩目的成果。林鸿宣研究员及其合作者对水稻耐盐相关数量性状基因的克隆和功能研究是我国水稻重要功能基因研究所取得的突出成果之一，具有重要的学术意义和广泛的应用前景。

　　在0.7%的盐水环境中，实验水稻进行32天的“生存考验”：没有导入SKC1功能基因的水稻基本枯死，而导入耐盐基因的水稻则茂盛依旧。