生物所發(fā)現(xiàn)調(diào)控植物葉型發(fā)育分子機(jī)制

 近日,，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所作物高光效功能基因組創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)影響植物葉型發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)制,，為作物高光效遺傳改良和育種實(shí)踐提供了重要的理論基礎(chǔ),。相關(guān)研究成果于3月6日在線發(fā)表于遺傳學(xué)雜志《公共科學(xué)圖書館遺傳學(xué)(PLoS Genetics)》上,。

葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要器官，葉片的形態(tài),、結(jié)構(gòu)等葉型性狀直接決定植物的光合作用效率進(jìn)而影響其生物產(chǎn)量,，因此開展葉型性狀遺傳改良是培育高光效作物新品種的有效途徑。

生物所通過與美國俄克拉荷馬州立大學(xué),、塞繆爾?諾貝基金會和中科院等單位開展合作研究,，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)WOX家族基因STF能夠引起水稻、二穗短柄草和柳枝稷等禾本科植物的葉片變寬,、加厚,，莖稈粗壯，光合效率明顯提高,，抗倒伏能力顯著增強(qiáng),。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)過表達(dá)STF柳枝稷的生物產(chǎn)量增加近一倍，同時(shí)刈割后柳枝稷材料再生能力顯著增強(qiáng),，表明葉型控制基因STF在提高禾本科作物生物產(chǎn)量方面的巨大應(yīng)用潛力,。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)STF基因通過直接抑制植物細(xì)胞分裂素氧化酶家族基因表達(dá)，導(dǎo)致植物體內(nèi)植物激素細(xì)胞分裂素的動(dòng)態(tài)平衡發(fā)生改變,。上述研究工作初步揭示了WOX家族基因STF影響植物葉型發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)制,，為作物高光效遺傳改良和育種實(shí)踐提供了重要的理論基礎(chǔ)。