旗叶是靠稻穗最近的最顶端叶片,旗叶视点是旗叶与笔直叶鞘之间的夹角,影响不同栽培密度作物的光合才能,终究影响产值。前期研讨标明生长素在旗叶夹角调控中起要害效果,但其间的细胞分子机制尚不清晰。传统观念以为生长素经过调控细胞的延伸,从而操控植物的形状,例如根长、叶夹角、植物向地性以及向光性等等。本研讨结合反向遗传学、细胞生物学以及生物化学等技能,证明生长素经过调控旗叶节点厚壁安排次生细胞壁的组成,从而调控旗叶的视点 (图1)。
该研讨作者发现了两个在水稻叶枕安排中高度表达的生长素呼应因子OsARF6和OsARF17相互效果,一起调理水稻的旗叶视点。功用缺失的双突变体osarf6osarf17旗叶视点增大,双突变体叶枕安排机械强度显着削弱,厚壁细胞的次生细胞壁组成成分削减,导致密植条件下的作物旗叶视点增大以及谷物产值下降。作者进一步经过生化以及细胞生物学等手法,证明次生细胞壁的要害调控基因ILA1,效果于OsARF6和OsARF17的直接下流,ILA1的敲除突变体出现和dm相似表型。依据以上成果,作者进一步提出了本文模型 (图2),即OsARF6和OsARF17经过调控下流基因ILA1的表达,调控旗叶节点厚壁细胞次生细胞壁的组成,从而调控旗叶夹角。该研讨提醒了生长素信号转导调控次生细胞壁成分决议旗叶视点的机制,为水稻和其他谷物作物供给了育种方针。
本项目遭到国家严重研讨方案(2016YFD0100804和2016YFE0101000)、国家自然科学基金(31970803和)、我国博士后科学基金(2019M661486)、我国博士后特别支撑(2021T140446)以及上海超级博后(2018063)的经费赞助。
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