【封面新闻】2023年2月29日，中国科学界迎来重要突破——科学技术部高技术研究发展中心与国家自然科学基金委员会基础研究管理中心联合发布了本年度中国十大科学进展。其中，由中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗带领的团队携手国内多家科研机构和院校，成功发现了能显著提升高粱、水稻等作物在盐碱地产量的关键基因AT1，引发了广泛关注。
    AT1，这个神秘而重要的主效耐碱基因，是如何被揭示？它的发现背后承载着怎样的科研故事？又将如何改写我国农业生产格局？为此，《封面新闻》记者专程采访了中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗教授。
    谢旗团队在宁夏盐碱地上种植的甜高粱项目引人注目，他们历经二十多年的不懈努力，培育出“中科甜438”、“中科甜969”、“中科甜060”等六个具有国家登记资质的甜高粱品种，这些品种不仅拥有极高的耐盐性、生物量以及蛋白含量，更能够使荒芜的盐碱地焕发新生，化为肥沃农田，并且其整株粉碎后可替代优质牧草，成为牛羊等牲畜饲料。
    据谢旗介绍，我国约有15亿亩盐碱地分布在全国17个省区，面积位列世界第三，对我国农业生产构成长期挑战。联合国粮农组织数据显示，截至2015年全球有超过10亿公顷盐渍化土壤因盐碱度过高无法有效利用。科研人员预测，若全球20%的盐碱地运用该基因改良，理论上每年可增产至少2.5亿吨粮食，极大地提高盐碱地农作物产能，保障粮食安全。
    在选育耐盐高粱品种的过程中，谢旗团队运用逆向思考策略，通过对比抗性强弱植株，在高粱全部3.7万余个基因中精准定位到决定耐盐碱性的关键基因AT1。这一成果发表于国际顶级学术期刊《科学》，审稿专家评价其为“农业生产领域的一项重大突破”。AT1基因与水稻粒形调控基因GS3同源，首次揭示了作物耐碱分子机制：AT1通过调控下游水通道蛋白，促进过氧化氢排出细胞，从而保护细胞免受碱胁迫损伤。
    谢旗透露，通过基因技术改良AT1后，个体耐盐碱水平得到大幅提升，验证了AT1与高粱耐盐碱性的直接关联。他表示，未来在选育高粱新品种时，可以直接筛选自然界中天生缺失AT1的突变体，以稳定遗传耐盐高产性状。目前，这一研究成果已在包括水稻在内的五大主要作物中得到了证实。
    通过改造基因，盐碱地上的作物得以“起死回生”，并且这种遗传改良无需引入外源基因，相比转基因更为便捷易行。谢旗团队在北京房山区测产的中科甜968品种，展现出高达4.35米的株高，充分证明了其在盐碱地环境下的生长潜力。
    谢旗强调，面对我国农业缺水问题及粮食需求增长的现状，推广耐盐碱作物种植，既能大幅节约农业用水，又能逐步改良盐碱地，提高土地产能，对于确保未来粮食安全和农业可持续发展至关重要。他期待将高粱研究的技术成果拓展至玉米、小麦、水稻等更多作物，以期在未来为保障国家粮食安全做出更大的贡献。