【48812】我校在解析玉米气孔发育研讨中获得系列重要效果

时间: 2024-07-20 06:52:22 |   作者: 玉米研究所

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　　玉米是我国甚至国际上重要的粮食作物、经济作物和饲料作物，其生长发育需求很多的淡水资源，而水资源缺少是约束我国农业及国民经济发展的首要的要素之一。进步植物水分使用功率（water-use efficiency, WUE）是国际粮食生产的严重战略课题。多项研讨效果标明，通过调控气孔发育和气孔运动进步WUE，成为增强植物抗旱性的重要办法。禾本科植物以玉米为代表的哑铃形气孔具有更为精巧的形状、细胞壁结构和机械动力学特征，其在干旱和敏捷动摇改变的环境中，可以敏捷有效地做出呼应，从而增强禾本科植物的传达和多样化。因而，研讨禾本科植物的气孔，了解气孔复合体的结构、发育进程及调控网络，将在培养或规划出更高效的气孔，进步水分使用功率，创制抗旱、耐热的农作物新品种方面有重要的使用价值。

　　本研讨从两个玉米突变体库中挑选到气孔捍卫细胞形状反常的突变体bizui3(bzu3)，其气孔捍卫细胞在发育后期不能形变为哑铃形，而是呈天线状或棒状形状，使气孔呈封闭状况没办法翻开，导致在幼苗期逝世。通过对BZU3基因的克隆和功用解析证明，BZU3在哑铃形气孔形状建成进程中通过操控UDP-Glc/GlcNAc的稳态，在操控细胞壁组成和糖基化润饰上起着两层功用，为研讨禾本科气孔共同形状建成的调控机制供给了新的思路。

　　宋纯鹏教授团队长时间从事进步作物水分高效使用功率，增强植物抗旱性研讨。这些研讨效果体系解析了玉米气孔复合体的发育调控机制，阐明晰哑铃形捍卫细胞的细胞壁塑造在植物抗旱性的进化优势，不只对植物发育生物学研讨做出了重要贡献，一起也为使用组成生物学技能发明既节水又有高光效的“才智作物”(smart crops)奠定根底，具有极端严重的理论和使用价值。研讨工作得到了国家自然科学基金、河南省高校科学技能创新团队方案项目和河南大学“双一流”学科经费的支撑。