新研究揭开大豆叶片衰老神秘面纱
2月8日，记者从中国农业科学院获悉，该院作物科学研究所作物生物信息学及应用创新团队揭示了弱蓝光遮荫信号诱导大豆叶片衰老的分子机制，创制了具有抗叶片衰老特性的耐荫突变体，为培育耐密高产大豆新品种提供了育种新材料。相关研究成果日前在线发表在国际期刊《自然·通讯》上。
叶片的衰老是一个复杂的生物学过程，它受到多种内外因素的共同影响。“其中，光照条件是一个非常重要的外部因素。在遮荫、干旱或病虫害等不良环境下，叶片往往会提前进入衰老状态，这对作物的生长和产量极为不利。”论文通讯作者、中国农业科学院作物科学研究所研究员刘斌告诉科技日报记者，植物是如何精确感知遮荫信号并调控叶片衰老的，这个问题一直困扰着大家。
研究团队发现，在弱蓝光诱导叶片衰老的过程中，大豆中的蓝光受体隐花色素发挥着关键作用。当蓝光强度减弱时，隐花色素会与两种蛋白（GmRGAa、GmRGAb）相互作用，维持它们的稳定性。这样一来，它们就能够靶向抑制一个名为GmWRKY100的衰老相关基因，从而延缓叶片的衰老进程。研究团队还以大豆“天隆一号”为亲本，成功敲除了该基因，构建出了具有抗叶片衰老特性的耐荫突变体株系。在北京地区的田间试验中，这些突变体大豆的底部叶片衰老明显延迟，并且产量也得到了显著提升。
“这项研究不仅为我们揭示了弱蓝光诱导叶片衰老的分子机制，更为培育适合密植栽培的高产大豆新品种提供了理论基础、新基因资源和育种新材料。在未来，这些‘抗老’的大豆将为我们的农业生产带来更多的希望和可能。”刘斌说。
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