“海水稻”即是“耐盐碱稻”,它和普通的水稻有何不同,为何能在盐碱地中种植?
近日,记者从中国农科院获悉,最近的一项研究发现,揭示了水稻细胞内抵抗盐碱侵蚀的秘密。该研究由院生物技术研究所作物耐逆性调控与改良创新团队完成,相关成果发表在《植物生物技术杂志》上。
据张执金研究员介绍,耐逆性和产量,是作物品种培育中一个矛盾而统一的问题,耐逆是作物品种高产稳产的基础,但耐逆和高产性状又很难兼备。因此,解析作物耐逆性和产量形成的内在关联机制,是作物耐逆性调控机理研究的重要科学问题。
科研人员在先期研究中发现,植物细胞壁可以从正负两个方面调控植物的耐逆性,这揭示出,细胞壁在植物耐逆性和生长发育拮抗性调控关系中的作用途径和分子机制,但在此前,科研人员对二者协同性调控关系中的作用途径和分子机制尚不清楚。
在此次研究中,科研人员对一种植物纤维素合成酶类蛋白OsCSLD4进行了深入分析,这种酶类蛋白参与植物细胞壁多种糖类的合成。生理生化和分子生物学实验结果表明,OsCSLD4抑制或缺失,可显著降低水稻耐盐性,而OsCSLD4过量表达,则会提高水稻耐盐性,这意味着,这种酶类蛋白在水稻盐胁迫应答中,具有重要作用。
通过转录组分析,科研人员推测,OsCSLD4可能通过细胞壁信号蛋白,调控植物生长发育进程和细胞内ABA合成和信号途径的活动,促进水稻籽粒发育和提高盐胁迫耐性,协同提高水稻耐逆性和产量。
该研究阐释细胞壁在作物非生物胁迫耐性和籽粒发育中的协同作用机制,为培育高产耐逆作物新品种提供了新的研究思路。研究得到了国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程等项目资助。