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| 獲獎時間: | 2023年度 |
| 獲獎名稱: | 荒漠植物極端耐干的形態(tài)適應(yīng)及分子調(diào)控 |
| 主要完成人: | 張道遠(yuǎn)、李小雙、高貝、楊紅蘭、陶冶 |
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| 成果介紹: | 干旱脅迫是導(dǎo)致糧食產(chǎn)量損失的最重要非生物脅迫之一。本項(xiàng)目聚焦"植物對干旱的耐受性"這一核心科學(xué)問題,以"干而不死、死而復(fù)生"的極端耐干植物為研究對象,系統(tǒng)開展齒肋赤蘚適應(yīng)水分變化的形態(tài)及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、耐干性狀的適應(yīng)性進(jìn)化、耐干脅迫分子調(diào)控機(jī)制及耐干基因挖掘利用等方面研究,取得系列原創(chuàng)性成果: 1. 闡明了干燥-復(fù)水過程中細(xì)胞器適應(yīng)水分變化的特殊組分及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)完全脫水狀態(tài)下,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)保持完整而不崩解;揭示了葉片芒尖適應(yīng)干燥大氣吸水的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及生物物理學(xué)機(jī)制。該成果以封面文章發(fā)表在Nature Plants上,成為建刊以來十篇最具影響力文章之一,并被Science評述。 2. 基于多組學(xué)及大數(shù)據(jù)開展耐干性狀的適應(yīng)性進(jìn)化研究。發(fā)表了全球第一個植株體耐干苔蘚基因組,發(fā)現(xiàn)和定位耐干演化過程中四次古老的大規(guī)?;蚣颖妒录邢?80個耐干正向選擇和快速演化基因/模塊。搭建包含26個復(fù)蘇植物的首個耐脫水植物基因組數(shù)據(jù)庫平臺,極大加深了環(huán)境變化生物響應(yīng)的理論認(rèn)知。 3. 創(chuàng)新性開展耐干脅迫分子調(diào)控機(jī)制研究。建立了首套耐干苔蘚高效配子體再生體系及系列分子操作體系;發(fā)現(xiàn)耐干苔蘚存在特殊的mRNP庫,且存在蛋白質(zhì)"相分離"過程來快速感知環(huán)境變化;構(gòu)建首個植物耐干基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。 4. 深入挖掘抗逆相關(guān)基因60余個,并進(jìn)行"高抗、促生"農(nóng)作物新種質(zhì)創(chuàng)制。通過基因過表達(dá)等技術(shù)進(jìn)行棉花等農(nóng)作物遺傳育種,獲得了抗逆和生長"雙贏"的優(yōu)勢性狀聚合新材料40余份。具有"從0-1"的創(chuàng)新性突破前景。 |
| 獲獎類別: | 自然科學(xué) |
| 獲獎等級: | 一等獎 |
| 授獎部門: | 新疆維吾爾自治區(qū)人民政府 |
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