新京報訊（記者 周懷宗）中國水稻研究所水稻功能基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與加州大學(xué)伯克利分校合作，研究發(fā)現(xiàn)水稻基因PSL1突變，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。這一發(fā)現(xiàn)為提升水稻抗旱性提供了理論依據(jù)，相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于期刊《新植物學(xué)家》。
據(jù)團(tuán)隊(duì)成員張光恒研究員介紹，水稻是一種對水分要求作物，在生長季節(jié)中遇到高溫和強(qiáng)光，會導(dǎo)致嚴(yán)重的水分流失。每到此時，水稻會產(chǎn)生應(yīng)激響應(yīng)，通過卷葉的方式“午睡”一會兒，以保持水分。這種午間“小睡”，是植物“中午光合作用受到抑制”的現(xiàn)象，是避免環(huán)境脅迫損害的關(guān)鍵適應(yīng)機(jī)制。
研究人員從光敏卷葉突變體中克隆并鑒定出一個半乳糖醛酸酶編碼基因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)果揭示了重組該基因蛋白的半乳糖醛酸酶活性，與野生型植株相比，該基因突變體果膠含量顯著增加，從而降低了植株水分滲透和干旱環(huán)境下的水分流失，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)。”張光恒說。
新京報記者 周懷宗
編輯 穆祥桐 校對 危卓
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