日前，中國(guó)水稻研究所水稻功能基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與加州大學(xué)伯克利分校合作揭示了水稻細(xì)胞結(jié)構(gòu)和水分關(guān)系方面的作用機(jī)理，為提升水稻抗旱性提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《新植物學(xué)家（New Phytologist）》。
據(jù)張光恒研究員介紹，水稻是一種熱帶和亞熱帶的糧食作物，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，植物“中午光合作用受到抑制”這種午間“小睡”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(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，psl1突變體細(xì)胞壁組分中果膠含量顯著增加，從而降低了植株水分滲透脅迫和干旱環(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)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目及浙江省人才項(xiàng)目支持。（通訊員 陳鎏琰）
原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16899
