葉子是植物重要的營養(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?
事實并非如此,葉片的適度卷曲,也能起到特定的作用。近日,我國科學家的一項研究,揭示了水稻葉片卷曲的新機制。該研究由中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所作物功能基因組研究創(chuàng)新團隊完成,相關研究論文1月13日在線發(fā)表在《植物生理(Plant Physiology)》雜志上。
團隊科學家李學勇介紹,葉片作為水稻光合作用的主要場所,其形態(tài)改良是水稻株型育種的重要目標之一。葉片適度卷曲有利于塑造緊湊株型、改善群體結構、提高光合效率和產(chǎn)量。目前雖已在水稻中克隆獲得多個控制葉片卷曲的基因,但是各個基因在遺傳和生化水平的關系仍然未知,有待于克隆更多基因,構建和完善水稻葉片卷曲分子調控網(wǎng)絡。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,因此沒能在育種中得以有效利用。
此次研究中,科學家們通過誘變粳稻品種日本晴,獲得了一份半顯性內卷葉突變體Url1,其葉片上表皮泡狀細胞數(shù)目和面積減少,導致葉片內卷,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,進一步生化分析表明,URL1在水稻葉形調控中具有重要作用。
據(jù)介紹,該研究有助于構建和完善水稻葉片卷曲分子調控網(wǎng)絡,對水稻株型育種具有重要的理論和指導意義。研究得到國家自然科學基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。