利用基因工程培育耐盐作物
【英国《新科学家》周刊文章】题:带一撮盐的西红柿
为帮助商业作物适应盐分含量高的土壤,研究人员正在“征用”酵母的DNA。
在气候干旱的农业区,很多灌溉水通过蒸发离开了田地,而将原先溶解于它们的矿物质和盐留在了田中。在这些盐中,最有害的是钠盐,它阻碍根的生长,使作物生长缓慢甚至死掉。
目前全世界2.7亿公顷灌溉地中,有多达10%的土地遭受盐分增高的危害。据联合国粮农组织估计,另有20%的土地表现出盐害症状。
现在西班牙和英国的分子生物学家正在培育耐盐西红柿、西瓜和大麦,他们的方法是,将啤酒酵母中调节盐含量的基因加进这些作物的染色体中。
巴伦西亚理工大学的分子生物学家拉蒙·塞拉诺正在试验一种名为Hal-1的基因,该基因可帮助酵母分子在含盐环境中存活。迄今为止他已尝试将该基因转移到西红柿和西瓜植株上。在整株作物的温室试验中以及在培养皿细胞生长的实验室试验中,转基因品种作物都显示出很强的耐盐性。
Hal-1基因产生一种蛋白质,它可导致细胞壁的离子泵将钠运出细胞,同时加快其它使钾进入的通道。赫特福德郡可耕作物研究所的罗杰·利说,这种交换使许多细胞酶受益,因为它们一般都需要钾,而对钠避而远之。他说:“多数生物都喜欢细胞中有大量钾存在。”
利将Hal—1基因放入大麦中发现,该基因在大麦中以另一种方式起作用。大麦细胞不是将钠泵运出去,而是将它储存在一个名为液泡的“垃圾箱”中。由于液泡经常占据了细胞的多数地方,利说,事实应该证明,Hal—1大麦耐盐能力更强。
正在苏塞克斯大学研究耐盐水稻的蒂莫斯·弗劳尔斯,对转基因作物能否在田中旺盛生长表示怀疑。他说,调节盐含量是一件很复杂的事,在实验室中看来耐盐的细胞经常无法在温室以外的地方存活。

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