因?yàn)檫@個(gè)基因突變 水稻學(xué)會(huì)“午睡”并耐旱
科研圈
科技日?qǐng)?bào)訊 （記者瞿劍）記者9月16日從中國(guó)農(nóng)科院獲悉，中國(guó)水稻研究所水稻功能基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校合作，研究發(fā)現(xiàn)水稻基因PSL1突變直接導(dǎo)致其葉片在低濕度和高光環(huán)境下發(fā)生超敏卷曲，從而提高耐旱性。這揭示了水稻細(xì)胞結(jié)構(gòu)和水分關(guān)系的作用機(jī)理，為提升水稻抗旱性提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表于《新植物學(xué)家（New Phytologist）》。
中國(guó)水稻研究所研究員張光恒介紹，水稻生長(zhǎng)季節(jié)中的高溫和強(qiáng)光會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的水分流失。植物通過(guò)卷葉來(lái)應(yīng)激響應(yīng)中午的極端溫度和光照，從而減少水分流失。這種午間“小睡”式的“中午光合作用受到抑制”是植物避免環(huán)境脅迫損害的關(guān)鍵適應(yīng)機(jī)制。
團(tuán)隊(duì)從光敏卷葉突變體中克隆并鑒定出一個(gè)半乳糖醛酸酶（一種果膠降解酶）編碼基因PSL1，該基因突變后導(dǎo)致水稻根和葉片組織中的細(xì)胞壁增厚，泡狀細(xì)胞比例增加，直接導(dǎo)致葉片在低濕度和高光環(huán)境下發(fā)生超敏卷曲，從而提高耐旱性。生化分析結(jié)果揭示了重組PSL1蛋白的半乳糖醛酸酶活性；與野生型植株相比，含PSL1突變體的植株細(xì)胞壁組分中果膠含量顯著增加，在干旱環(huán)境下水分不易流失，進(jìn)而增強(qiáng)了突變植株的耐旱性。該研究為抗旱育種工作提供了重要的理論依據(jù)。