近日，中國農業科學院作物科學研究所作物功能基因組研究創新團隊揭示了 URL1 基因通過形成轉錄抑制復合物，調控水稻葉片的卷曲的新機制。相關研究論文1月13日在線發表在《植物生理（Plant Physiology）》雜志上。
據李學勇介紹，葉片作為水稻光合作用的主要場所，其形態改良是水稻株型育種的重要目標之一。葉片適度卷曲有利于塑造緊湊株型、改善群體結構、提高光合效率和產量。目前雖已在水稻中克隆獲得多個控制葉片卷曲的基因，但是各個基因在遺傳和生化水平的關系仍然未知，有待于克隆更多基因，構建和完善水稻葉片卷曲分子調控網絡。另外，已克隆的多數卷葉基因突變后伴隨矮化、育性降低等不利產量性狀，因此沒能在育種中得以有效利用。
該研究通過誘變粳稻品種日本晴，獲得了一份半顯性內卷葉突變體 Url1 ，其葉片上表皮泡狀細胞數目和面積減少，導致葉片內卷，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，進一步生化分析表明，URL1參與形成轉錄抑制復合物，直接結合到泡狀細胞發育正調控因子 ACL1 基因啟動子上并抑制其表達，從而導致葉片卷曲。這些結果表明 URL1 在水稻葉形調控中具有重要作用。該項研究有助于構建和完善水稻葉片卷曲分子調控網絡，對水稻株型育種具有重要的理論和指導意義。
該研究得到國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等項目資助。
據李學勇介紹，葉片作為水稻光合作用的主要場所，其形態改良是水稻株型育種的重要目標之一。葉片適度卷曲有利于塑造緊湊株型、改善群體結構、提高光合效率和產量。目前雖已在水稻中克隆獲得多個控制葉片卷曲的基因，但是各個基因在遺傳和生化水平的關系仍然未知，有待于克隆更多基因，構建和完善水稻葉片卷曲分子調控網絡。另外，已克隆的多數卷葉基因突變后伴隨矮化、育性降低等不利產量性狀，因此沒能在育種中得以有效利用。
該研究通過誘變粳稻品種日本晴，獲得了一份半顯性內卷葉突變體 Url1 ，其葉片上表皮泡狀細胞數目和面積減少，導致葉片內卷，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，進一步生化分析表明，URL1參與形成轉錄抑制復合物，直接結合到泡狀細胞發育正調控因子 ACL1 基因啟動子上并抑制其表達，從而導致葉片卷曲。這些結果表明 URL1 在水稻葉形調控中具有重要作用。該項研究有助于構建和完善水稻葉片卷曲分子調控網絡，對水稻株型育種具有重要的理論和指導意義。
該研究得到國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等項目資助。
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