2016年6月20日下午,来自日本冈山大学马建锋教授应邀在第二报告厅做了题为“Reducing grain P for sustainable and environmental agriculture”的报告。整个报告厅座无虚席,50余名师生参加了这次报告会。
马建锋教授先介绍了磷元素的基本知识以及其对植物的主要生理功能。磷是植物必需的第一大或第二大营养元素,但是土壤中磷的有效性很低。一般情况下,必须施入磷肥才能保证作物高产,这不仅耗费大量资源,而且磷会进入环境,对环境构成潜在风险。基于这个背景,很多研究集中在植物如何高效吸收利用磷肥,即提高植物对磷的吸收和利用能力。然而,在这次报告中,马建锋教授从另外一个角度揭示了植物种子积累过多的磷可能造成的负面效应。在生长后期,水稻很大一部分磷都被转移到水稻种子内,这不仅影响到稻米品质,而且可能会污染环境。水稻种子中的磷大都以植酸的形式存在,人很难直接利用这种形式的磷,所以食用稻米后,这些磷就会排到环境,污染环境。另外,水稻种子萌发也不需要太多的磷。
基于以上背景,马建锋教授研究团队多年研究发现,一个与硫运输基因同源性高的基因能够影响水稻种子中磷的积累。当这个基因被敲除后,硫的吸收和运输不受影响,水稻对磷的总吸收量也没有变化,但是水稻种子磷含量降低。通过在不同生物体系中验证,发现这个基因可以运输磷,这个基因敲除后水稻种子磷含量降低的原因是因为阻碍了磷向种子的运输,但是向叶片中运输的磷反而增加。因此,通过调控该基因不仅可以实现降低种子磷的目的,同时秸秆中增加的磷可以通过秸秆还田的方式实现磷的循环利用。另外,该基因被敲除后,种子的萌发也没有受到影响。该基因具有巨大的应用价值。
整个报告通俗易懂、深入浅出、诙谐幽默。最后提问和讨论环节,老师和学生们踊跃发言,积极交流,会场气氛非常活跃。