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《NATURE》主刊发表福建省农科院与瑞典专家合作成果

2015-07-23 18:25:54 郑晓丹 来源:东南网  责任编辑:陈玮   我来说两句
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《NATURE》主刊发表的福建省农科院与瑞典专家合作成果截图

《NATURE》主刊发表的福建省农科院与瑞典专家合作成果截图

东南网7月23日讯(本网记者 郑晓丹)23日,国际权威科学杂志《nature》在线发表福建省农业科学院王锋与瑞典农业科学大学孙传信团队的联合研究成果,揭示植物科学研究领域的重大发现——低甲烷高淀粉水稻SUSIBA2,为破解水稻高产甲烷减排难题开辟新路。

该成果有望减少稻田产生的强效温室气体排放,将为人类开发低甲烷高淀粉水稻,提供独创性的技术解决方案。同时,研究成果解决了粮食安全与温室气体排放两大科学难题。

该研究由中国福建省农业科学院、瑞典农业科学大学和美国太平洋西北国家重点实验室10多位专家,历时10年国际合作完成,福建农科院生物所是第一完成单位,苏军、胡昌泉为并列第一作者,王锋为通讯作者之一。

据悉,减少稻田甲烷排放是重大的科学命题。研究表明,甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其吸热增温效应是二氧化碳25倍,占全球温室效应的20%。每生产100公斤稻谷,将向大气排放14公斤甲烷,稻田甲烷排放占全球甲烷排放量7~17%。若能彻底控制稻田甲烷,将相当于减少全球汽车甲烷排放量的25%,意义十分重大。

以往科学家为了控制稻田甲烷排放,通过控制水分、增加氧气等栽培方式的改变,或者减少稻田土壤中甲烷菌数量,而新技术克服了上述方法无法取得突破的局限性,从植物本身入手,为该领域研究开辟了新的道路。

该国际合作团队通过10年研究和大量前期工作,成功将大麦的转录因子植入水稻,有效调节水稻中碳水化合物的分配,使光合作用的产物,更多地储存于稻谷等地上部分,而不是储存到水稻地下部分,从而减少甲烷排放。

三年试验表明,SUSIBA2水稻减少甲烷排放、增产稻谷的表现良好。这一技术全年可减少稻田甲烷排放50%以上,增加粮食产量的趋势十分明显,将提高每公顷稻田产量4%。有望在增产粮食的同时,减少稻田甲烷的排放。

近日,瑞典农业科学大学孙传信教授来福建,与省农业科学院王锋团队,共商后续合作计划,致力阐明这一发现的科学机理,研究该技术在不同稻区、生产季节、耕作条件、遗传背景的减排效果,探索新型水稻与稻田甲烷菌的调节关系,开展应用研究选育新品种。

同时,专家团队一致认为,他们仅提出了一种新理念、新思路,距离选育出可供大面积推广的新品种还很远。但目前,他们至少看到了甲烷减排、增产稻谷的新曙光。

据农业部统计,2014年,福建省水稻总产量497.2万吨,我国水稻总产量2.09亿吨,全球水稻总产量约7.34亿吨。若该成果的应用研究未来取得突破,选育出低甲烷的水稻新品种,按减排50%推算,预计每年将使福建稻田甲烷减排35万吨,我国稻田甲烷减排1464万吨,全球稻田甲烷减排5136万吨。

延伸阅读:

创刊于1869年的《自然》杂志,是一份在学术界享有盛誉的国际综合性科学周刊,也是世界上最权威的科学杂志之一。杂志发表的经过完善同行评审的研究成果,主要基于论文的独创性、重要性、跨学科性、及时性、易理解性和结论性等方面,而作出的决定。

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