联合国粮农组织调查数据显示，截至2015年，全球超过10亿公顷盐渍化土壤因盐碱程度过高而不能被有效利用，其中碱地约占盐渍化土壤的60%。

日前，我国科学家以耐盐碱作物高粱为材料，首次发现主效耐碱基因AT1及其作用机制。大田实验证明该基因可显著提升高粱、水稻、小麦、玉米和谷子等作物在盐碱地的产量，在改良盐碱地综合利用中具有重大应用前景。研究者预测，如果全球20%的盐碱地利用该基因，可每年为全球增产至少2.5亿吨粮食，从而提高盐碱地产能。北京时间2023年3月24日凌晨3点，相关研究发表于国际学术期刊《科学》和《国家科学评论》上。

目前全球在植物耐盐研究方面方法较成熟且研究力量集中，已取得了很多成果，但对于植物（作物）耐碱机制仍了解较少。

另外，由于常用的模式植物拟南芥为甜土植物，基于拟南芥的研究结果和生产实践有一定差距。因此，为解决耐碱研究的材料选择瓶颈问题，本研究采用了起源于非洲中部贫瘠土地的高粱作为实验材料。土壤盐碱大跨度变化的环境促使高粱通过进化形成了高度丰富的耐碱性遗传资源。

中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗团队与中国农业大学于菲菲团队、华中农业大学欧阳亦聃团队联合中国科学院生物物理研究所、中国科学院东北地理与农业生态研究所、宁夏大学、扬州大学、北京大学现代农业研究院、山东大学和先正达集团中国十家科研单位联合攻关，首先通过全基因组大数据关联分析耐盐碱差异大的高粱资源，发现一个主效耐碱基因AT1，该基因与水稻的粒形调控基因GS3同源，并首次揭示了作物耐盐碱的分子机制。

研究人员进一步对高粱进行耐盐碱育种改良，在宁夏平罗盐碱地进行的大田实验表明，利用AT1基因能够使高粱籽粒增产20.1%，全株生物量（青贮用）增加近30.5%。研究人员进一步将AT1基因用于改善主要禾本科作物水稻、谷子和玉米等的耐盐碱性。在吉林大安盐碱地水稻年增产约22.4-27.8%，在宁夏平罗盐碱地谷子增产19.5%，同时发现该基因的改造也能显著增强玉米在盐碱地的存活率。

该研究成果得到多位植物（作物）耐逆领域知名专家的高度评价，他们认为“揭示了植物界基础科学重大问题，是科学界的重大发现”“是农业生产方面的重大突破”。