一種新的轉(zhuǎn)基因（GM）水稻或許能夠顯著減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)地球氣候產(chǎn)生的影響,。這種新作物攜帶了來自大麥的脫氧核糖核酸（DNA）,，其釋放的甲烷―― 一種強(qiáng)大的溫室氣體――僅相當(dāng)于常規(guī)水稻的1%,，并能夠生產(chǎn)更多的稻米。

       專家認(rèn)為,，這種方法對(duì)于促進(jìn)糧食可持續(xù)發(fā)展具有重大潛力,，但還需要進(jìn)行更多的研究從而確定新水稻在稻田和野外是否表現(xiàn)得同樣出色。并未參與該項(xiàng)工作的美國普林斯頓大學(xué)從事氣候與農(nóng)業(yè)研究的Timothy Searchinger表示：“這是非凡的成果,?！?/span>

       從工業(yè)革命以來，甲烷已經(jīng)導(dǎo)致了約20%的全球變暖,。由人類活動(dòng)造成的主要甲烷來源是農(nóng)業(yè),，多來自于牲畜的腸道與糞便，還有便是水稻,。

       為什么是水稻呢,？因?yàn)檫@種農(nóng)作物大部分生長在淹水土壤中，這里缺少氧氣,，是生產(chǎn)甲烷的微生物的理想的“家”,。稻田排放的80%至90%的甲烷是由生長在植物根部的微生物產(chǎn)生的,；其中一些氣體溶解于水，但大部分甲烷與水一道被植物的根吸收,，隨后傳送到莖和葉,，并最終逃逸到大氣中。

       如今已經(jīng)有一種方法能夠顯著減少稻田排放的甲烷――暫時(shí)排干農(nóng)田并向土壤中加氧,，從而消滅產(chǎn)生甲烷的微生物,。此舉同時(shí)還有另一個(gè)好處：中國農(nóng)民已經(jīng)在給他們的稻田排水，因?yàn)檫@能夠提高產(chǎn)量,；而在美國加利福尼亞和其他地方,，排水則有助于涵養(yǎng)水源。但是這種類型的水管理實(shí)施起來并不容易,，特別是在那些稻田排水不均衡或是雨水充沛的地方,。并且一旦發(fā)生錯(cuò)誤，將對(duì)稻田造成損害,。Searchinger說：“如果能夠改變一粒種子則要簡(jiǎn)單得多,。”

       因此人們一直渴望出現(xiàn)一種新的水稻,。2002年,，科學(xué)家注意到，水稻具有的谷物越多釋放的甲烷就越少,。這是因?yàn)樘级急绘i在了米粒的淀粉之中,，而無法供給土壤中的微生物。

       水稻和其他植物通常都會(huì)通過根系釋放富含碳的糖以及其他化合物,，從而為土壤生態(tài)系統(tǒng)作出貢獻(xiàn),。這些營養(yǎng)物質(zhì)有利于能夠釋放甲烷的微生物的生長。此外,，微生物還能夠利用根系腐爛后釋放的碳,。

       這種新水稻是由烏普薩拉市瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)植物生物化學(xué)家Chuanxin Sun率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)培育出的。而其中發(fā)揮主要功效的則是大麥DNA,。

       2003年,，Sun與同事發(fā)現(xiàn)一種所謂的轉(zhuǎn)錄因子，它能夠開啟合成淀粉的基因,。研究人員添加了另一段DNA序列,，稱為啟動(dòng)子，從而確保淀粉主要被生產(chǎn)于植物的種子當(dāng)中,。隨后他們將這個(gè)聯(lián)合體嵌入一個(gè)主要類型的水稻――粳稻,。

       結(jié)果顯示，就像預(yù)期的那樣，GM稻種的淀粉含量更高,，大約占其干重的86.9%,，相比之下，傳統(tǒng)水稻僅占76.7%,。研究人員日前在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一研究成果,。

       至于甲烷，基因測(cè)試表明,，與傳統(tǒng)水稻相比,，生存在GM水稻根系中的生成甲烷微生物的數(shù)量要少得多。對(duì)溫室氣體以及小塊試驗(yàn)田進(jìn)行的測(cè)量證實(shí),，基于不同的季節(jié),，GM植物釋放的甲烷從0.3%到10%不等。

       Sun說,，越是在炎熱的季節(jié),，甲烷的減少就越明顯，這使得GM水稻在全球變暖的背景下成為減緩碳排放的一個(gè)更有價(jià)值的工具,。

       加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校農(nóng)學(xué)家Bruce Linquist表示：“這些削減是巨大的,。”但他同時(shí)懷疑在實(shí)際種植中甲烷的減排可能沒有這么明顯,。

       這種改良的農(nóng)作物還能夠促進(jìn)糧食安全,。一項(xiàng)對(duì)稻米產(chǎn)量的測(cè)量顯示，米粒的干重從每株植物的16克暴漲到GM水稻的24克,，這是一個(gè)巨大的增長,。

Sun說：“我被深深地打動(dòng)了?！钡推渌麑W(xué)者強(qiáng)調(diào),，還需要進(jìn)行更多的研究以便確定這種趨勢(shì)在現(xiàn)實(shí)的田間試驗(yàn)中是否能夠繼續(xù)保持。Linquist表示：“我看過很多在控制情境中有希望的東西,，在實(shí)地中卻不靈了,?！?/span>