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叶片是水稻植株的重要组成部分,是进行光合作用的首要场所。改进水稻叶形能够增大叶面积指数和进步叶片光合功率,为稳产、高产供给较为牢靠的保证。水稻育种实践中,高产种类特别是杂交水稻的株型紧凑,叶源量大,单叶面积大,但往往导致叶片披垂、集体透光度下降、集体光合量削减等,成为阻止高产的重要的条件之一。研讨之后发现,水稻叶片内卷直立一起剑叶视点减小,增大受光面积,减小阳光反射率,添加透光度,进步集体的光合生产量,削减植株的发病率。操控叶倾角构成的要素杂乱,植物激素特别是油菜素甾醇(BR)和生长素在叶倾角发育中具有极端严重调节作用,可是对这两类激素怎么协同调控叶倾角构成的分子机理仍缺少深化解析。
近来,上海市现代种业协同立异中心、上海交大农业与生物学院薛红卫课题组在The Crop Journal在线宣布了题为“Rice OsIAA6 interacts with OsARF1 andregulates leaf inclination”的研讨论文,提醒了OsIAA6经过 OsIAA6-OsARF1模块按捺生长素信号并参加水稻叶倾角调控。一起OsIAA6作为OsBZR1的下流靶基因参加了BR信号调控的叶倾角构成,为解析生长素和BR协同调控叶倾角发育供给了重要头绪。
研讨者经过挑选水稻T-DNA刺进突变体库,获得了一个对生长素不灵敏、叶倾角增大的突变体arr1,细胞学剖析标明突变体叶倾角增大是因为叶枕部位近轴面细胞伸长增强引起的。遗传剖析标明arr1表型是因为T-DNA刺进在OsIAA6基因的启动子区域,导致OsIAA6基因表达上调。在使用高通量接合型酵母双杂交体系构建了水稻Aux/IAA 蛋白宗族与ARF 蛋白宗族的相互作用网络的基础上,发现OsIAA6可与多个OsARF蛋白互作。进一步的遗传试验证明,在arr1/iaa6-D突变体中过表达OsARF1能康复突变体叶倾角增大的表型。此外,iaa6-D突变体中BR信号也发生了改动,凝胶阻滞试验证明OsBZR1能够直接结合OsIAA6基因启动子区域,标明OsIAA6也参加了BR信号调控的叶倾角构成。
该研讨证明了OsIAA6-OsARF1作为功用性模块参加调控水稻叶倾角,为特定组合IAA-ARF的功用说明供给了头绪,也有助于了解生长素和BR协同调控叶倾角构成的机制。
该课题组邢梅青副研讨员和中科院分子植物科学杰出立异中心王伟博士为该论文一起榜首作者,薛红卫教授为通讯作者,中科院分子植物科学杰出立异中心方兴博士参加了研讨工作。