記者近日從中國農業科學院作物科學研究所了解到，歷經7年時間努力，周文彬研究員團隊在水稻中研究發現了水稻高產基因OsDREB1C。該基因能夠同時提高光合作用效率和氮素利用效率，在節肥的同時顯著提高作物產量。7月22日，相關研究成果在國際著名學術期刊《科學》雜志以研究長文的形式在線發表。
據了解，近年來作物單產增長緩慢，同時，氮肥作為農作物增產的重要措施之一，過量施用導致土壤酸化、水體富營養化等環境污染問題。
在作物大幅度增產的同時實現氮肥高效利用，是當前農業科學研究中的前沿和熱點。
經過多年研究，周文彬團隊在水稻中鑒定到一個同時受光和低氮誘導表達的基因OsDREB1C。研究發現，它能夠同時提高水稻光合作用效率和氮素利用效率，可顯著提高作物產量并高效利用氮肥，還可使水稻提前抽穗，縮短生長周期，實現“高產早熟，綠色高效”。
據悉，2018年至2022年間，團隊在北京、三亞、杭州的多年多點田間試驗發現，增強該基因表達可使水稻產量較野生型提高30%以上，氮肥利用效率提高25.8%至56.6%，并縮短水稻生長周期。
過表達材料（左）、野生型（中）、基因敲除材料（右）田間表型對比。（受訪者供圖）
研究還發現，該基因在小麥中同樣具有高產早熟的功能。通過在普通小麥品種“Fielder”中表達該基因進行功能驗證，可使小麥田間增產20%左右，早熟3天至6天。
《科學》雜志一位評審專家認為，作者對OsDREB1C基因進行了細致深入的分析，出色完成了大量的田間試驗工作，包括不同作物、不同地點的多年田間試驗，呈現了全面的研究結果。
中國科學院院士楊維才表示，長期以來，育種家一直在尋找同時具備高產和高效的基因資源。OsDREB1C基因的發現，具有重要的科學價值和應用前景，其應用可能將對水稻和其他作物的改良，提供新的基因資源，促進高產高效作物新品種的培育。
