科學家定位到水稻中一個新的葉形調控基因

　　近日，中國水稻研究所水稻生物學國家重點實驗室錢前院士課題組研究論文在Journal of Integrative Agriculture [《農業科學學報》(英文)，JIA] 正式發表。該研究鑒定到一個水稻半卷葉突變體srl3，該團隊推測它是一個新的卷葉相關基因，為進一步探究水稻卷葉的分子機制提供了研究材料。

　　葉片是植物的主要光合作用器官，最佳的葉片形態有利于塑造理想株型，提高光合效率。在超高產雜交水稻模型中，中國工程院院士袁隆平將水稻功能葉的形狀歸納為直立、狹窄、厚實、卷曲。葉片的適度卷曲有助于其保持直立，減少陽光對葉片的輻射，并降低對葉片的損害，提高植物抵抗力，增加光合產物積累，從而提高作物產量。

　　該研究通過表型鑒定和細胞學分析表明，srl3的葉片從苗期到成熟期都呈現出向近軸面半卷曲的形態，且泡狀細胞和厚壁細胞的形態也都發生了改變。此外，srl3幼苗的芽和根長也與野生型有顯著差異，推測SRL3基因可能還與植物中生長素含量相關。精細定位結果顯示，SRL3基因位于2號染色體上144 kb的距離內。

　　該研究發現，srl3突變體在整個生育期都表現出半卷葉的表型，在分蘗期，其劍葉、第二葉、第三葉的葉片卷曲指數分別平均達到了41%、26%、14%。組織形態學分析發現srl3的劍葉在近軸面上位于中脈、大維管束及小維管束之間的泡狀細胞數目和面積均顯著性降低。

　　石蠟切片和掃描電鏡觀察均發現，部分小維管束對應的葉片背面缺少厚壁細胞，這些可能都是導致srl3半卷葉表型的原因。

　　另外，該團隊還檢測了一些卷葉相關以及細胞增殖擴展相關基因的表達水平，發現其中大部分基因的表達量都發生了顯著性改變，說明SRL3基因很可能與這些卷葉及細胞增殖擴展相關基因有關，共同影響及調控水稻葉片形態。

　　錢前和該所研究員任德勇為該文章的通訊作者，俞曉琦博士生為該文章的第一作者。該研究得到了國家自然科學基金的資助。