“海水稻”即是“耐鹽堿稻”,它和普通的水稻有何不同,為何能在鹽堿地中種植?
近日,記者從中國(guó)農(nóng)科院獲悉,最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),揭示了水稻細(xì)胞內(nèi)抵抗鹽堿侵蝕的秘密。該研究由院生物技術(shù)研究所作物耐逆性調(diào)控與改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)完成,相關(guān)成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》上。
據(jù)張執(zhí)金研究員介紹,耐逆性和產(chǎn)量,是作物品種培育中一個(gè)矛盾而統(tǒng)一的問(wèn)題,耐逆是作物品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ),但耐逆和高產(chǎn)性狀又很難兼?zhèn)洹R虼?,解析作物耐逆性和產(chǎn)量形成的內(nèi)在關(guān)聯(lián)機(jī)制,是作物耐逆性調(diào)控機(jī)理研究的重要科學(xué)問(wèn)題。
科研人員在先期研究中發(fā)現(xiàn),植物細(xì)胞壁可以從正負(fù)兩個(gè)方面調(diào)控植物的耐逆性,這揭示出,細(xì)胞壁在植物耐逆性和生長(zhǎng)發(fā)育拮抗性調(diào)控關(guān)系中的作用途徑和分子機(jī)制,但在此前,科研人員對(duì)二者協(xié)同性調(diào)控關(guān)系中的作用途徑和分子機(jī)制尚不清楚。
在此次研究中,科研人員對(duì)一種植物纖維素合成酶類(lèi)蛋白OsCSLD4進(jìn)行了深入分析,這種酶類(lèi)蛋白參與植物細(xì)胞壁多種糖類(lèi)的合成。生理生化和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,OsCSLD4抑制或缺失,可顯著降低水稻耐鹽性,而OsCSLD4過(guò)量表達(dá),則會(huì)提高水稻耐鹽性,這意味著,這種酶類(lèi)蛋白在水稻鹽脅迫應(yīng)答中,具有重要作用。
通過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析,科研人員推測(cè),OsCSLD4可能通過(guò)細(xì)胞壁信號(hào)蛋白,調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程和細(xì)胞內(nèi)ABA合成和信號(hào)途徑的活動(dòng),促進(jìn)水稻籽粒發(fā)育和提高鹽脅迫耐性,協(xié)同提高水稻耐逆性和產(chǎn)量。
該研究闡釋細(xì)胞壁在作物非生物脅迫耐性和籽粒發(fā)育中的協(xié)同作用機(jī)制,為培育高產(chǎn)耐逆作物新品種提供了新的研究思路。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。