能在水下呼吸的稻谷

嫣　然

这个世界上每年至少有数百万农民因为洪水使庄稼歉收而沦为贫困者。对于植物学家来说，帮助他们的好方法也许就是培育出“防洪水稻谷”。

最近有了好消息:生物学家发现了一种基因能使稻谷在水下生长更长的时间，利用这种基因培育的新品种能在水下存活两周，而大多数稻谷一旦被水淹，没几天就死了。

这次“防水稻谷”研究的合作者之一､菲律宾马尼拉国际稻谷研究所研究者，植物遗传育种培养专家大卫·麦克基尔说，“我们很早就认识到，有许多种稻谷有这种耐水性，我们尝试去培育新的品种，但我们一直还不懂其中的基因。”其实，研究人员们知道防水基因在植物染色体上的大致范围，但不清楚其确切的位置。这意味着，他们每一次试图培养防水稻谷，不需要的基因会随着关键基因一起遗传，从而影响新品种的味道､颜色和外观。

美国加州大学戴维斯分校徐克农(Kenong Xu)和他的团队首次确定了防水植物上关键基因的位置范围。在这个区域，他们发现了一组基因能产生乙烯，这是一种植物在环境刺激下产生的激素。这个团队最近在美国《自然》杂志发表文章说，这些基因中的一种变体被称为Sub1A-1，只有防水植物身上才有。这种变体和对洪水敏感型的基因Sub1A-2只差一个字母。Sub1A-1基因中丝氨酸取代了氮茂氨酸的氨基，带动了其他基因的活动，帮助植物不需要氧气就能呼吸。

徐克农和他的团队已经把Sub1A-1培植到了普通的印度稻谷种类上，使用的方法是传统的杂交技术而非基因控制。目前为止的结果显示，培植出的稻谷不仅质量保证而且产量高，更重要的是它遗传了抗水的能力。

事实上，过去十年里，科学家们已在稻谷中鉴定出成百上千种有用基因，它们能帮助研究者培育出能抗疾病能力增强，产量提升，防干旱能力加强及其他有用特性的新品种稻谷。由于这些进步，世界稻谷的产量在过去40年中翻了一番。但是人们对稻谷的需求始终超过供给，这使得所有研究工作的意义非常重大。

徐克农团队目前正试图鉴定在其他防水植物种类中的基因，比如玉米和大豆，从而改进其他庄稼的质量。