葉子是植物重要的營(yíng)養(yǎng)器官,決定著植物的光合作用、蒸騰作用等。那么是不是葉子越舒展越好呢?
事實(shí)并非如此,葉片的適度卷曲,也能起到特定的作用。近日,我國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)研究,揭示了水稻葉片卷曲的新機(jī)制。該研究由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)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)完成,相關(guān)研究論文1月13日在線發(fā)表在《植物生理(Plant Physiology)》雜志上。
團(tuán)隊(duì)科學(xué)家李學(xué)勇介紹,葉片作為水稻光合作用的主要場(chǎng)所,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)基因在遺傳和生化水平的關(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,因此沒(méi)能在育種中得以有效利用。
此次研究中,科學(xué)家們通過(guò)誘變粳稻品種日本晴,獲得了一份半顯性內(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。
研究人員分離獲得了URL1基因,進(jìn)一步生化分析表明,URL1在水稻葉形調(diào)控中具有重要作用。
據(jù)介紹,該研究有助于構(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。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。