“基因PSL1突变，水稻因它学会“午睡”并耐旱”

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科技日报记者瞽剑

据中国农业科学院最新消息，中国水稻研究所水稻功能基因组学创新小组与美国加州大学伯克利分校合作，研究水稻基因psl1的突变直接引起其叶片在低湿度和高光环境下的超敏卷曲，从而提高其耐旱性。 这揭示了水稻细胞结构与水分关系的作用机理，为提高水稻抗旱性提供了理论依据。 相关研究成果最近在线发表在《新植物学家( new phytologist )》上。

中国水稻研究所研究员张光恒表示，水稻生长季节的高温和强光会导致严重的水分流失。 植物通过卷叶子对白天极端的温度和光线做出反应，减少水分流失。 这种午睡“小憩”式的“昼光合作用受到抑制”是植物避免环境胁迫的重要适应机制。

研究小组从感光性卷叶突变体中克隆并鉴定了半乳糖糖醛酸酶(果胶分解酶)编码基因psl1。 该基因变异后，水稻根和叶组织中细胞壁增厚，泡状细胞比例增加，直接叶片在低湿度和高光环境下超敏卷曲，耐干性提高。 生化降解结果表明，与野生型植株相比，重组psl1蛋白的半乳糖糖醛酸酶活性明显增加了psl1突变体细胞壁成分中的果胶含量，降低了植株在水分渗透胁迫和干燥环境下的水分流失，增强了变异植株的耐干性。 该研究为抗旱育种工作提供了重要的理论依据。

研究得到了国家自然科学基金、国家要点研发项目以及浙江省人才项目的支持。