站内关键词搜索入口

福州科研新突破:福建水稻育种迎来“抗寒节肥”智能时代

在全球气候变暖背景下,极端低温事件却愈发频繁——这对水稻这一起源于热带的喜温作物构成严峻挑战。尤其在福建等南方双季稻区,早春插秧后突遇倒春寒,极易导致秧苗分蘖受阻、成穗率下降,严重时减产超三成。为挽回损失,农户常大量追施氮肥,结果不仅推高种植成本,更引发土壤板结、地下水硝酸盐超标及闽江流域局部水体富营养化等问题。

福州科研新突破:福建水稻育种迎来“抗寒节肥”智能时代(图1)

如何兼顾低温防御与养分高效?中国科学院植物研究所种康院士团队从水稻基因组中锁定关键调控位点CHPO,为破解这一长期困扰福建乃至全国稻作区的“抗寒—节肥”悖论提供了全新路径。

寒害胁迫下的双轨响应机制

研究团队以北方粳稻“空育131”与南方籼稻“浙辐802”为材料,将“寒害后分蘖再生率”作为核心评价指标,开展系统性遗传解析。结果显示:CHPO基因存在显著的生态型分化——粳稻源CHPO增强耐寒性与再生能力,而籼稻源版本则呈现相反效应。这一发现为福建本地籼稻品种的定向改良提供了精准分子靶标。

在福州周边试验田的验证表明,携带优化CHPO等位基因的水稻材料,在遭遇5℃低温胁迫后,分蘖恢复速度提升40%以上;同时,在减氮20%条件下,单株有效穗数仍较对照增加12.6%,氮肥利用效率提高28.3%。

智能分子模块:温度驱动的生长-防御切换系统

CHPO并非单一功能基因,而是一个环境响应型智能分子模块。当气温骤降,它迅速激活CBF通路下游耐寒基因群,合成保护性蛋白与相容性溶质,构筑“分子御寒层”;待气温回升,该模块即刻转向促进氮转运蛋白基因表达,强化根系对硝态氮与铵态氮的协同吸收,并解除分蘖抑制信号,实现灾后快速补偿生长。

尤为关键的是,整个生理调节过程完全内源驱动,无需额外施肥干预,真正实现抗逆性与资源利用效率的协同提升。

田间实证:稳产、节肥、护生态三重增益

在福州闽侯、南平建阳等地开展的多点对比试验显示:导入优良CHPO等位基因的水稻品系,在常规管理下平均亩产达582公斤,较对照增产6.4%;若同步减少20%氮肥用量,产量仅微降1.2%,但单位氮素产出比提高31.7%。土壤检测证实,长期种植此类品种可使耕层容重降低0.15g/cm³,有效缓解福建丘陵区常见的红壤板结问题。

福州科研新突破:福建水稻育种迎来“抗寒节肥”智能时代(图2)

从实验室到八闽稻田:育种加速器已启动

该成果已构建完成CHPO分子标记辅助选择技术体系,正与福建省农科院水稻所合作,加快在“福香占”“荃优丝苗”等主栽籼稻背景中导入优良等位基因。预计3–5年内可培育出首批适应福建气候特点、兼具强抗寒性与高氮效的水稻新品种。这不仅将提升全省水稻生产的气候韧性,也为闽台农业技术合作提供新的科技支点。

这项立足基础研究、直击产业痛点的原创成果,标志着福建水稻绿色低碳生产模式迈出关键一步。未来稻浪翻涌之时,化肥袋或将悄然变轻,而粮仓依旧丰盈。

更多精彩文章请关注=>金色港湾资讯网 www.fzjsgw.com

摘要:中科院团队发现水稻CHPO基因,可同步提升抗寒性与氮肥利用效率,为福建水稻稳产节肥提供新路径。 SEO关键词:福建水稻,福州农业科研,耐寒水稻,氮高效利用,CHPO基因 SEO描述:福建水稻育种获突破!福州农业科研团队揭示CHPO基因调控机制,实现耐寒水稻与氮高效利用协同提升,助力八闽稻作绿色转型。

分享更多
赞
0

同栏推荐

跨栏推荐

跨栏精选