因為這個基因突變 水稻學會“午睡”并耐旱
科研圈
科技日報訊 （記者瞿劍）記者9月16日從中國農(nóng)科院獲悉，中國水稻研究所水稻功能基因組學創(chuàng)新團隊與美國加州大學伯克利分校合作，研究發(fā)現(xiàn)水稻基因PSL1突變直接導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。這揭示了水稻細胞結(jié)構(gòu)和水分關(guān)系的作用機理，為提升水稻抗旱性提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《新植物學家（New Phytologist）》。
中國水稻研究所研究員張光恒介紹，水稻生長季節(jié)中的高溫和強光會導致嚴重的水分流失。植物通過卷葉來應激響應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)鍵適應機制。
團隊從光敏卷葉突變體中克隆并鑒定出一個半乳糖醛酸酶（一種果膠降解酶）編碼基因PSL1，該基因突變后導致水稻根和葉片組織中的細胞壁增厚，泡狀細胞比例增加，直接導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，進而增強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)。