首頁(yè) 產(chǎn)品應(yīng)用典型案例通過(guò)生物工程學(xué)方法，研究者培育出低氣孔密度的節(jié)水抗旱

通過(guò)生物工程學(xué)方法，研究者培育出低氣孔密度的節(jié)水抗旱

來(lái)源：北京力高泰科技有限公司發(fā)布日期：2018-08-16 12:49:25 瀏覽次數(shù)：2078

原文以 Rice with reduced stomatal density conserves water and has improved drought tolerance under future climate conditions 為標(biāo)題發(fā)表于2018年7月24日的New Phytologist上。

圖1 來(lái)源：https://en.wikipedia.org/wiki/Oryza_sativa

水稻（Oryzasativa）是人類(lèi)最重要的食物來(lái)源之一，但種植方式?jīng)Q定了其耗水量很大，易受干旱和高溫的影響。在氣候變化條件下，預(yù)期干旱和高溫會(huì)更加頻繁，從而對(duì)水稻產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響。

研究者通過(guò)生物工程技術(shù)培育出高產(chǎn)水稻品種'IR64'，通過(guò)調(diào)控發(fā)育信號(hào)水平，使其發(fā)育出更少的氣孔。研究者們過(guò)度表達(dá)了水稻表皮形成因子OsEPF1，從而顯著降低了水稻的氣孔密度及導(dǎo)度。

圖2 水稻表皮形態(tài)因子OsEPF1負(fù)調(diào)控?cái)M南芥和水稻品種'IR64'的氣孔發(fā)育

圖3 OsEPF1過(guò)表達(dá)會(huì)限制'IR64'水稻的氣孔發(fā)育

低氣孔密度的水稻品系保水能力更強(qiáng)，在生長(zhǎng)的第4周和第5周之間，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，耗水量只需對(duì)照組的60%。在升高的大氣CO₂下生長(zhǎng)時(shí)，具有低氣孔密度的水稻植物能夠維持其氣孔導(dǎo)度，并且在干旱和高溫（40℃）下存活的時(shí)間比對(duì)照組更長(zhǎng)。盡管在某些條件下，其光合速率會(huì)降低，但低氣孔密度的水稻產(chǎn)量和對(duì)照組持平或更高。

圖4 OsEPF1過(guò)表達(dá)組和對(duì)照組氣體交換和耗水量數(shù)據(jù)（使用高級(jí)光合/熒光測(cè)量系統(tǒng)LI-6800測(cè)量）的對(duì)比

圖5 OsEPF1過(guò)表達(dá)影響葉片失水和溫度，提高了'IR64'的產(chǎn)量

氣孔較少的水稻具有耐旱性，更加節(jié)水，這有助于人類(lèi)更好的應(yīng)對(duì)未來(lái)氣候變化的挑戰(zhàn)，確保糧食安全。

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