近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了URL1基因通過(guò)形成轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，調(diào)控水稻葉片的卷曲的新機(jī)制。相關(guān)研究論文近日在線發(fā)表在《植物生理（Plant Physiology）》雜志上。
據(jù)作科所李勇研究員介紹，葉片作為水稻光合作用的主要場(chǎng)所，其形態(tài)改良是水稻株型育種的重要目標(biāo)之一。葉片適度卷曲有利于塑造緊湊株型、改善群體結(jié)構(gòu)、提高光合效率和產(chǎn)量。目前雖已在水稻中克隆獲得多個(gè)控制葉片卷曲的基因，但是各個(gè)基因在遺傳和生化水平的關(guān)系仍然未知，有待于克隆更多基因，構(gòu)建和完善水稻葉片卷曲分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。另外，已克隆的多數(shù)卷葉基因突變后伴隨矮化、育性降低等不利產(chǎn)量性狀，因此沒(méi)能在育種中得以有效利用。
該研究通過(guò)誘變粳稻品種日本晴，獲得了一份半顯性內(nèi)卷葉突變體Url1，其葉片上表皮泡狀細(xì)胞數(shù)目和面積減少，導(dǎo)致葉片內(nèi)卷，因而該突變體株型直立，但株高、穗型、育性及籽粒大小均未受到不利影響，適宜在高密度條件下種植。研究人員分離獲得了URL1基因，進(jìn)一步生化分析表明，URL1參與形成轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，直接結(jié)合到泡狀細(xì)胞發(fā)育正調(diào)控因子ACL1基因啟動(dòng)子上并抑制其表達(dá)，從而導(dǎo)致葉片卷曲。這些結(jié)果表明URL1在水稻葉形調(diào)控中具有重要作用。該項(xiàng)研究有助于構(gòu)建和完善水稻葉片卷曲分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)水稻株型育種具有重要的理論和指導(dǎo)意義。
據(jù)悉，該研究得到國(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。
