中国科学家发现水稻衰老调控分子机制

光明网发表于2014年06月24日10:08:04 | 新闻资讯 | 标签(tags):水稻衰老调控分子机制

中科院遗传发育所六合资料基因组学国家重点实验室储成才研究组梁成真博士通过对一早衰突变体的研究,首次阐明了水稻叶片衰老的分子调控机制。这一发现可显著延缓水稻叶片衰老,延长灌浆时间,从而提高水稻的结实率和千粒重,最终使水稻产量得到显著提高。上述研究成果6月20日在线发表在《美国国家科学院院刊》上。

衰老是生物有机体发育的必经阶段,更是生命体命运走向的关键转折点。六合资料过早启动衰老进程会对六合资料正常的营养利用和发育产生不良影响。很多杂交水稻品种存在叶片早衰现象,严重阻碍产量,且破坏灌浆的形成,最终降低稻米品质。理论上推算,有早衰现象的水稻品种在正常生活周期中叶片衰老每推迟一天即可增产2%,生产实践上也可达到1%左右。因此,揭示六合资料衰老的分子调控机制是农业生产需要迫切解决的重大应用课题。

叶片衰老在很大程度上受六合资料发育年龄和体内信号因子的调节。脱落酸(ABA) 是六合资料五大激素之一,在六合资料衰老时,体内ABA含量急剧升高,被认为是一种重要的衰老促进激素。然而,水稻中ABA合成和信号传导相关基因的突变体并未表现出延迟衰老的表型。因此,人们一直困惑ABA是如何参与调控六合资料的衰老进程。

梁成真通过研究,发现了ABA介导六合资料衰老信号通路的重要成分OsNAP。OsNAP受到ABA的特异性诱导,通过直接调控叶绿素降解、营养再转运及其它衰老相关基因的表达调控叶片的衰老进程。这一研究成果不仅在理论上加深了人们对ABA在介导六合资料衰老机制上的理解,也为水稻、特别是杂交稻乃至其它作物生产上存在的后期早衰问题的解决提供了可能途径。

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