省基金二十周年专题:优秀成果展示(湖南农业大学 陈信波)
项目对水稻、拟南芥、山墙藓和大豆等植物的耐旱相关基因克隆和耐旱分子机理进行了系统研究,取得了一些重要的创新成果:
1、项目克隆鉴定了第一个能同时影响上表皮蜡质层和角质膜层的组成和结构并与植物表面水分蒸发相关的角质层基因WAX2,指出了在植物抗旱方面有重要应用价值。发现RST1基因可同时影响表面蜡质结构与组分、种子和胚胎发育等过程。提出了WAX2和RST1基因影响蜡质合成的调控途径。揭示了植物角质层还可影响花粉育性、器官融合、气孔结构与种子发育和脂肪酸组分等。
2、建立了水稻蜡质提取方法,发现水稻叶片表皮蜡质与保水能力和抗旱性呈正相关,干旱和紫外幅射可诱导水稻蜡质积累。从水稻中克隆了3个WAX2同源基因和2个水稻蜡质相关转录因子基因,过表达转基因材料均发现水稻表皮蜡质增多。
3、克隆了6个耐旱相关基因, 阐明了山墙藓能快速脱水并存活的保护机制和再水化诱导的恢复机制,发现大豆葫芦巴碱可作为相容性溶质增加作物耐旱性,定位了6个与叶部TRG积累相关的QTL连锁群,分离纯化了其合成酶甲基-烟酸合成酶,提出了将TRG含量作为大豆耐旱性鉴定指标和培育高TRG耐旱大豆新途径。
项目上述研究成果,发表论文25篇,获2009年湖南省自然科学奖二等奖。
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