由于基因突变 ,水稻学会“午睡”和耐旱

2020-09-22 10:01   来源: 互联网

中国水稻研究所水稻功能基因组创新小组与加州大学伯克利分校合作,发现水稻基因 PSL 1 的突变直接导致水稻叶片在低湿度、高光环境下产生超敏感卷曲,从而提高了水稻的耐旱性,揭示了水稻细胞结构与水分关系的机理,为提高水稻的抗旱性提供了理论依据。研究结果发表在新植物学家(NewPhytology) 上。

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中国水稻研究所(China Rice Research Institute) 研究员张广亨表示,在水稻生长季节,高温和强光会导致严重的水分流失。植物在中午时通过卷叶来应对极端温度和光照,从而减少水分流失。这种 "午休" 式的 "中午抑制光合作用" 是植物避免环境胁迫损害的关键适应机制。


研究小组从光周期叶卷突变体中克隆并鉴定了半乳糖醛酸酶(Pectinase,Pectinase) 编码基因 PSL 1,该基因导致细胞壁增厚,增加了水稻根和叶组织中水泡细胞的比例,直接导致在低湿度和高光环境下叶片出现敏感卷曲,从而提高了耐旱性。生化分析结果显示重组 PSL 1 蛋白具有半乳糖醛酸酶活性。与野生型植物相比,含有 PSL1 突变体的植物细胞壁组分中果胶含量显著增加,水分含量在干旱环境下不易流失,从而提高了突变株的耐旱性。本研究为抗旱育种提供了重要的理论依据。




责任编辑:萤莹香草钟
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