程祝宽研究组在水稻叶片发育机制研究中取得新进展
发布时间:2016.02.25
叶型是水稻重要农艺性状之一,对于植株理想株型构建至关重要。叶片适度卷曲有利于维持叶片的直立状态,促进光能吸收,延缓叶片衰老,增加干物质累积。因此,鉴定叶片形态发育基因,揭示其参与叶片发育的分子机制,对于水稻分子设计育种中具有重要意义。
中国科学院遗传与发育生物学研究所基因组生物学研究中心程祝宽研究组,从水稻中克隆了一个新的叶片内卷基因SRL2 (Semi-Rolled Leaf2),并对其在叶片发育过程中的作用机制进行了深入研究。结果表明SRL2编码一个植物特异的蛋白质,主要在叶片、叶鞘及根的维管束中表达。SRL2基因突变还影响叶片发育YABBY基因的表达水平。遗传分析表明SRL2和SLL1/RL9通过不同途径调节远轴面叶片的发育。该研究不仅鉴定了一个新的参与水稻叶片发育基因,同时诠释了其可能通过控制厚壁细胞分化来调节叶片的形态建成,为培育理想株型水稻品种奠定了重要基础。
该项研究成果于2016年2月11日在Journal of Experimental Botany杂志上在线发表(doi:10.1105/tpc.15.00605)。刘肖飞博士后及李明副研究员为论文共同第一作者。该研究得到科技部转基因专项及国家自然科学基金项目的资助。
表型鉴定:(a) 野生型与srl2突变体幼苗(两周);(b) 野生型与srl2突变体成熟植株;(c) 野生型与srl2突变体叶片;(d) 野生型与srl2突变体节间;(e) 野生型与srl2突变体节间长度比较结果;(f) 野生型与srl2突变体节间所占株高百分比;I–V, 第一至第五节间;(g) 野生型与srl2突变体叶宽比较结果;(h) 抽穗期srl2突变体植株顶部两叶片卷曲指数. 标尺, 2 cm (a, d), 10 cm (b), and 1cm (c).