據中國農科院最新消息，中國水稻研究所水稻功能基因組學創新團隊與美國加州大學伯克利分校合作，研究發現水稻基因PSL1突變直接導致其葉片在低濕度和高光環境下發生超敏卷曲，從而提高耐旱性。這就揭示了水稻細胞結構和水分關系的作用機理，為提升水稻抗旱性提供了理論依據。相關研究成果新近在線發表于《新植物學家（New Phytologist）》。
光敏感卷葉突變體psl1的表型特征及其影響水稻細胞壁的組成和結構的方式
中國水稻研究所研究員張光恒介紹，水稻生長季節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”是植物避免環境脅迫損害的關鍵適應機制。
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境下發生超敏卷曲，從而提高耐旱性。生化分析結果揭示了重組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境下的水分流失，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。
研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發項目及浙江省人才項目支持。
