日前，中國水稻研究所水稻功能基因組學創新團隊與加州大學伯克利分校合作揭示了水稻細胞結構和水分關系方面的作用機理，為提升水稻抗旱性提供了理論依據。相關研究成果在線發表于《新植物學家（New Phytologist）》。
據張光恒研究員介紹，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，植物“中午光合作用受到抑制”這種午間“小睡”是避免環境脅迫損害的關鍵適應機制。
研究人員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。
該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發項目及浙江省人才項目支持。（通訊員 陳鎏琰）
原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16899
