在一個鹽鹼地每年讓農業損失數十億美元的世界裡,這種莖部多汁、外表樸實的植物,在其他作物無法存活的地方依然生長。Salicornia(又稱海蘆筍)能夠承受對大多數植物而言致命的鹽分濃度,同時仍可食用。近期發表於 Nature Communications 的一項研究,揭示了這種驚人耐受性的遺傳機制。
來自澳洲 University of Newcastle 的科學家與來自八個國家的同僚合作,分析了六種 Salicornia 的完整基因組,並研究了採集自世界各地 318 株植物的 DNA。這項研究歷時五年,結果顯示耐鹽性是一種複雜的特徵,取決於多個基因而非單一基因。其中發現了參與鹽分脅迫感知以及與鈉離子防禦相關代謝過程的基因。
Salicornia 生長在海岸、鹽沼,甚至海水中。它將鹽分積聚在細胞液泡中,同時保持水分和養分的平衡。這些機制使該植物不僅能生存,還能在對普通作物而言致命的環境中活躍生長。根據研究數據,這些遺傳特性可能成為培育能在鹽鹼地上生長的新品種小麥、稻米或蔬菜的基礎。
土壤鹽鹼化問題因灌溉、氣候變遷和土地利用不當而日益嚴重。Salicornia 基因的發現帶來了希望,即部分此類土地有望在不增加水資源負擔的情況下,重新投入農業生產。
科學家獲得的遺傳數據,現在可用於育種計畫,將這些特性轉移到農作物上。
必須了解,從實驗室發現到田間試驗的路程需要數年時間,且結果無法保證。儘管如此,國際團隊的工作已經建立了一份寶貴的種子與遺傳資源,供未來研究使用。這是邁向更永續農業的一步,使其能更好地應對環境挑戰。
利用來自野生植物的耐鹽基因,有助於保持土地肥力並減輕對淡水的壓力。

