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中国农科院作物科学研究所 揭示水稻叶型调控新机制
来源:中国科学报 发布时间:2021-02-19

近日,中国农科院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队揭示了URL1基因通过形成转录抑制复合物,调控水稻叶片卷曲的新机制。相关研究论文在线发表于《植物生理》。

中国农科院作物科学研究所研究员李学勇介绍,叶片作为水稻光合作用的主要场所,其形态改良是水稻株型育种的重要目标之一。叶片适度卷曲有利于塑造紧凑株型、改善群体结构、提高光合效率和产量。目前虽已在水稻中克隆获得多个控制叶片卷曲的基因,但是各个基因在遗传和生化水平的关系仍然未知,有待于克隆更多基因,构建和完善水稻叶片卷曲分子调控网络。另外,已克隆的多数卷叶基因突变后伴随矮化、育性降低等不利产量性状,因此没能在育种中得以有效利用。

该研究通过诱变粳稻品种日本晴,获得了一份半显性内卷叶突变体Url1,其叶片上表皮泡状细胞数目和面积减少,导致叶片内卷,因而该突变体株型直立,但株高、穗型、育性及籽粒大小均未受到不利影响,适宜在高密度条件下种植。

研究人员分离获得了URL1基因,进一步生化分析表明,URL1参与形成转录抑制复合物,直接结合到泡状细胞发育正调控因子ACL1基因启动子上并抑制其表达,从而导致叶片卷曲。

这些结果表明URL1在水稻叶形调控中具有重要作用。该项研究有助于构建和完善水稻叶片卷曲分子调控网络,对水稻株型育种具有重要的理论和指导意义。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1093/plphys/kiaa121


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