稻米養活了世界一半以上的人口。這種長葉草本植物在淺水溼地中生長茂盛,產出的可食用種子已經養活人類世代。在 20 世紀 60 年代,研究人員培育出對化肥反應良好的稻米植株,這使得農民每英畝可以種植比以往更多的稻米,從而有助於防止飢荒。現在,科學家們再次改良了稻米,這次是透過使植株變得更加堅挺。
東京大學的坂本智昭(Tomoaki Sakamoto)和他的同事們測試了 34 種不同的稻米植株,這些植株的單個基因被移除——特別避免了從其他植物中匯入基因以獲得理想性狀的方法。其中一種植株缺少OsDWARF4基因,該基因控制著一種參與生長的類固醇的產生。研究人員在明天將在《自然生物技術》雜誌上線上發表的一篇論文中報告說,消除這個特定的基因產生了一種葉片堅挺但正常的植物,但這種移除對開花或最終的穀物沒有影響。
科學家們長期以來一直在尋找這種葉片堅挺的稻米植株,他們認為這將提高穀物產量。堅挺的稻米植株使陽光能夠照射到植株最低部分的葉片,從而改善光合作用,進而提高穀物產量;它還允許將植株放置得更近,而不會互相干擾生長。但是,以前透過敲除特定基因來產生這種強度的嘗試都使植株發育不良或產生不良種子。
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這種新的稻米還彌補了最初“綠色革命”遺留的一個問題:過度使用化肥。這種新植株的穀物產量比普通稻米植株高出 30% 以上,而無需使用當今常用的慷慨化肥。