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水稻抗旱和种子生机调控研讨取得新进展
来源:火狐官方站点    发布时间:2025-02-14 07:22:55

  近来,福建省农业科学院水稻研讨所研讨员张建福、中国科学院院士谢华安团队在世界期刊《Plant Molecular Biology》宣布最新研讨论文。该研讨体系解析了OsLOX1基因在水稻种子生机及抗旱才能中的效果机制,为作物种子生物学及抗逆育种供给了新的研讨方向。

  “作为一种高耗水作物,水稻对干旱钳制极为灵敏。”张建福说,缺水会显着影响水稻的生理和生化进程,包含光合效果、呼吸效果及种子萌生,并引发细胞损害、根叶成长受按捺等一系列不良反应。“在全球人口敏捷添加和水资源日益缺少的布景下,干旱导致的产值丢失对粮食安全构成了严峻应战。”

  因而,水稻抗旱分子机制研讨,关于加速抗逆育种、保证粮食安全具有重大意义。

  现有研讨标明,脂氧合酶是一种在高等植物中广泛存在的生物酶,在调控作物成长、脂质代谢、老练与变老、钳制耐受性以及种子贮存特性和生机等方面起到及其重要的效果,其活性与种子的存活才能和抗逆性严密相关。研讨团队此次解析了脂氧合酶基因宗族成员OsLOX1调控水稻抗旱才能与种子生机的遗传暗码。

  研讨团队首要经过基因修改技能,敲除了水稻中的OsLOX1,取得突变体。依据成果得出,该突变体在干旱钳制下耐受性显着下降。这一进程伴随着细胞中过氧化氢和丙二醛水平的升高,以及抗氧化酶相关基因表达的下调。此外,OsLOX1敲除还导致水稻种子寿数显着缩短,一起细胞中过氧化氢、丙二醛水平进一步升高,以及抗氧化酶的活性下降,相关基因表达亦显着受按捺。上述依据成果得出,OsLOX1基因经过正向调控水稻抗氧化才能,在种子生机及抗旱钳制耐受性中发挥要害效果。

  进一步剖析发现,敲除了OsLOX1基因后的突变体,在种子老化前后均表现出更高浓度的多种游离脂肪酸。这一成果提醒,水稻胚中游离脂肪酸的堆集可能与种子生机呈负相关,这为解析种子生机的分子机制供给了新的视角。

  “本研讨初次提醒了OsLOX1基因在水稻种子生机和抗旱耐受性中的要害功用,进一步拓宽了对脂氧合酶基因在植物钳制响应与种子生物学范畴效果的知道。”张建福表明,这些发现为深入研讨种子生机的调控机制及开发抗逆性优秀的作物种类奠定了重要理论基础。(福建日报记者 张辉 通讯员 胡海明)

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