作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2012-5-25 8:28:45
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中美合作研究发现植物抗病和高产或可兼得
 
本报讯(记者黄辛)中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所的科研人员与美国科学家经过长期的合作研究,在植物抗病与发育激素的交互作用机制研究方面取得重要进展。近日,相关成果以加长文的形式在线发表于《美国科学院院刊》。
 
据介绍,茉莉酸是一种植物激素,参与调控植物的免疫(抗病)反应,可抑制植物的生长,而赤霉素则是促进植物生长的激素,是第一次绿色革命的靶标。此前研究发现,植物抗病性往往以抑制生长发育为代价,但相关的调控机制一直不清楚。
 
为此,该研究所何祖华课题组在继发现水稻赤霉素代谢的新途径后,开始致力于抗病性与发育互作的激素调控研究,使之能应用于抗病和高产的分子育种。
 
该课题组和美国相关实验室在合作研究中发现,在水稻中通过RNA干扰的方法下调茉莉酸的信号途径,可以使水稻快速生长,株高和粒长明显增加。遗传分析证明,此过程是因为激发了赤霉素途径。研究人员还发现,茉莉酸可以使赤霉素信号的关键抑制子DELLA蛋白SLR1累积,造成植株矮化;而在茉莉酸途径减弱时,SLR1蛋白快速降解,促进植株生长。
 
同时,研究人员还发现,模式植物拟南芥的茉莉酸信号突变体也有赤霉素相关的表型。超表达茉莉酸信号的关键抑制子JAZ同样能使植物具有赤霉素超敏感的表型。像在水稻中一样,茉莉酸也可以使拟南芥的DELLA蛋白累积。进一步的研究表明,JAZ-DELLA的直接相互作用可以竞争DELLA-PIF的直接相互作用。这说明在双子叶(如拟南芥)和单子叶植物(如水稻)中抗病与发育的交互作用调控机制是保守的。
 
有关专家认为,该研究成果为抗病及高产协调的农作物设计育种提供了新的思路。
 
《中国科学报》 (2012-05-25 A4 综合)
 
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