中科院遺傳發(fā)育所植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室儲成才研究組梁成真博士通過對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，延長灌漿時間，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《美國國家科學(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)。植物過早啟動衰老進(jìn)程會對植物正常的營養(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，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。
梁成真通過研究，發(fā)現(xiàn)了ABA介導(dǎo)植物衰老信號通路的重要成分OsNAP。OsNAP受到ABA的特異性誘導(dǎo)，通過直接調(diào)控葉綠素降解、營養(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題的解決提供了可能途徑。
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