華中農業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國家重點(diǎn)實(shí)驗室聯(lián)合美國密蘇里州圣路易斯發(fā)現PLDa1在改善作物抗旱性和提高種子產(chǎn)量方面的潛在應用價(jià)值,為未來(lái)的作物遺傳改良提供了新的策略。研究結果顯示,通過(guò)在保衛細胞中特異性表達PLDα1,可以有效地提高油菜的干旱耐受性和種子產(chǎn)量,為作物改良提供了重要的理論依據。
此成果以題為《lncreased expression of phospholipase Dα1 in guard cells decreases water loss with improved seed production under drought in Brassica napus》,發(fā)表在《Plant biotechnology journal》。華中農業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院副研究員魯少平為第一作者,華中農業(yè)大學(xué)教授洪月云、美國密蘇里州圣路易斯密蘇里大學(xué)生物系王學(xué)敏為通訊作者,通過(guò)實(shí)驗評估了轉基因植物和野生型(WT)植物葉片重量的變化,從而深入了解了植物的保水能力。
保衛細胞的開(kāi)閉控制著(zhù)植物的蒸騰作用,是影響植物水分利用效率和干旱耐受性的關(guān)鍵因素。磷脂酶Da1 (PLDa1)的激活在擬南芥中產(chǎn)生脂質(zhì)信使磷酸,并促進(jìn)氣孔關(guān)閉。為了探索PLDa1介導的信號在作物中減少水分損失的應用,研究團隊將擬南芥的PLDa1基因在甘藍型油菜(Brassica napus)的保衛細胞特異性啟動(dòng)子AtKatIpro的控制下引入了兩個(gè)油菜品種中。轉基因油菜在干旱和高鹽脅迫條件下表現出較低的水分損失和改善的生物量積累。在田間干旱條件下,轉基因植株的種子產(chǎn)量高于野生型植株。PLDα1在保衛細胞的特異性表達有潛力通過(guò)增強干旱耐受性來(lái)提高作物產(chǎn)量。
研究表明,通過(guò)在保衛細胞中特異性表達PLDa1,可以有效地提高油菜的干旱耐受性和種子產(chǎn)量,這為作物抗旱育種提供了一種新的策略。這些轉基因油菜在高滲透壓應激條件下(包括干旱和高鹽度)表現出降低的水分損失和改善的生物量積累。此外,這些植物在干旱條件下的田間試驗中比野生型植物產(chǎn)生了更多的種子。保衛細胞特異性表達PLDa1具有通過(guò)增強抗旱性來(lái)提高作物產(chǎn)量的潛力,在干旱條件下改造了植物,使其在保護細胞特異性啟動(dòng)子的控制下表達 PLDa1,從而減少了水分流失,改善了植物生長(cháng)為作物改良提供了重要的理論依據。
本文使用國產(chǎn)光合儀器Yaxin-1102便攜式光合蒸騰儀進(jìn)行此研究,該光合儀測量了水分蒸騰和氣孔導度,在光合作用和失水有關(guān)的生理過(guò)程方面發(fā)揮了重要作用。
目前隨著(zhù)產(chǎn)品的升級換代,Yaxin-1102已經(jīng)全面升級對應為Yaxin-1102G,使用功能更加強大,對硬件及軟件進(jìn)行了全面的更新,能更好地滿(mǎn)足老師們的實(shí)驗需求,如果您有需要可以聯(lián)系我們試用哦。
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