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水稻衰老調(diào)控分子機(jī)制被發(fā)現(xiàn) 可提高產(chǎn)量

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核心提示:中科院遺傳發(fā)育所植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)成才研究組梁成真博士通過(guò)對(duì)一早衰突變體的研究,首次闡明了水稻葉片衰老的分子調(diào)控機(jī)制,。這一發(fā)現(xiàn)可顯著延緩水稻葉片衰老,,延長(zhǎng)灌漿時(shí)間,從而提高水稻的結(jié)實(shí)率和千粒重,,最終使水稻產(chǎn)量得到顯著提高,。上述研究成果6月20日在線發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

    中科院遺傳發(fā)育所植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)成才研究組梁成真博士通過(guò)對(duì)一早衰突變體的研究,,首次闡明了水稻葉片衰老的分子調(diào)控機(jī)制,。這一發(fā)現(xiàn)可顯著延緩水稻葉片衰老,延長(zhǎng)灌漿時(shí)間,,從而提高水稻的結(jié)實(shí)率和千粒重,最終使水稻產(chǎn)量得到顯著提高,。上述研究成果6月20日在線發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上,。

    衰老是生物有機(jī)體發(fā)育的必經(jīng)階段,更是生命體命運(yùn)走向的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn),。植物過(guò)早啟動(dòng)衰老進(jìn)程會(huì)對(duì)植物正常的營(yíng)養(yǎng)利用和發(fā)育產(chǎn)生不良影響,。很多雜交水稻品種存在葉片早衰現(xiàn)象,嚴(yán)重阻礙產(chǎn)量,,且破壞灌漿的形成,,最終降低稻米品質(zhì)。理論上推算,,有早衰現(xiàn)象的水稻品種在正常生活周期中葉片衰老每推遲一天即可增產(chǎn)2%,,生產(chǎn)實(shí)踐上也可達(dá)到1%左右。因此,,揭示植物衰老的分子調(diào)控機(jī)制是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要迫切解決的重大應(yīng)用課題,。

    葉片衰老在很大程度上受植物發(fā)育年齡和體內(nèi)信號(hào)因子的調(diào)節(jié)。脫落酸(ABA) 是植物五大激素之一,,在植物衰老時(shí),,體內(nèi)ABA含量急劇升高,被認(rèn)為是一種重要的衰老促進(jìn)激素,。然而,,水稻中ABA合成和信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)基因的突變體并未表現(xiàn)出延遲衰老的表型。因此,,人們一直困惑ABA是如何參與調(diào)控植物的衰老進(jìn)程,。

    梁成真通過(guò)研究,,發(fā)現(xiàn)了ABA介導(dǎo)植物衰老信號(hào)通路的重要成分OsNAP。OsNAP受到ABA的特異性誘導(dǎo),,通過(guò)直接調(diào)控葉綠素降解,、營(yíng)養(yǎng)再轉(zhuǎn)運(yùn)及其它衰老相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控葉片的衰老進(jìn)程。這一研究成果不僅在理論上加深了人們對(duì)ABA在介導(dǎo)植物衰老機(jī)制上的理解,,也為水稻,、特別是雜交稻乃至其它作物生產(chǎn)上存在的后期早衰問(wèn)題的解決提供了可能途徑。

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