水稻中分離獲得URL1基因揭示調(diào)控水稻葉片卷曲新機(jī)制

2021-02-09 11:01:31來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

據(jù)中國(guó)農(nóng)科院最新消息，該院作物科學(xué)研究所作物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，從水稻中分離獲得了URL1基因，并揭示了該基因通過(guò)形成轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物來(lái)調(diào)控水稻葉片卷曲的新機(jī)制，對(duì)水稻株型育種具有重要的理論和指導(dǎo)意義。相關(guān)研究論文新近在線(xiàn)發(fā)表于《植物生理(Plant Physiology)》雜志。

團(tuán)隊(duì)骨干、中國(guó)農(nóng)科院作科所研究員李學(xué)勇介紹，葉片作為水稻光合作用的主要器官，其形態(tài)改良是水稻株型育種的重要目標(biāo)之一。葉片適度卷曲有利于塑造緊湊株型，改善群體結(jié)構(gòu)，提高光合效率和產(chǎn)量。目前雖已在水稻中克隆獲得多個(gè)控制葉片卷曲的基因，但是各個(gè)基因在遺傳和生化層面的關(guān)系仍然未知，有待于克隆更多基因，構(gòu)建和完善水稻葉片卷曲分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。另外，已克隆的多數(shù)卷葉基因突變后伴隨矮化、育性降低等不利產(chǎn)量性狀，未能在育種中得到有效利用。

該研究通過(guò)誘變粳稻品種日本晴，獲得了一份半顯性?xún)?nèi)卷葉突變體Url1，其葉片上表皮泡狀細(xì)胞數(shù)目和面積減少，導(dǎo)致葉片內(nèi)卷，因而該突變體株型直立，但株高、穗型、育性及籽粒大小均未受到不利影響，適宜在高密度條件下種植。通過(guò)對(duì)URL1基因的進(jìn)一步生化分析表明，URL1參與形成轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，直接結(jié)合到泡狀細(xì)胞發(fā)育正調(diào)控因子ACL1基因啟動(dòng)子上、并抑制其表達(dá)，從而導(dǎo)致葉片卷曲。研究結(jié)果表明，URL1在水稻葉形調(diào)控中具有重要作用，有助于構(gòu)建和完善水稻葉片卷曲分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)水稻株型育種具有重要的理論和指導(dǎo)意義。

(瞿劍)

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