首頁產(chǎn)品應用典型案例通過生物工程學方法，研究者培育出低氣孔密度的節(jié)水抗旱

通過生物工程學方法，研究者培育出低氣孔密度的節(jié)水抗旱

來源：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)：2433

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

圖1 來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Oryza_sativa

水稻（Oryzasativa）是人類最重要的食物來源之一，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，預期干旱和高溫會更加頻繁，從而對水稻產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響。

研究者通過生物工程技術培育出高產(chǎn)水稻品種'IR64'，通過調(diào)控發(fā)育信號水平，使其發(fā)育出更少的氣孔。研究者們過度表達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度。

圖2 水稻表皮形態(tài)因子OsEPF1負調(diào)控擬南芥和水稻品種'IR64'的氣孔發(fā)育

圖3 OsEPF1過表達會限制'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，在生長的第4周和第5周之間，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，耗水量只需對照組的60%。在升高的大氣CO₂下生長時，具有低氣孔密度的水稻植物能夠維持其氣孔導度，并且在干旱和高溫（40℃）下存活的時間比對照組更長。盡管在某些條件下，其光合速率會降低，但低氣孔密度的水稻產(chǎn)量和對照組持平或更高。

圖4 OsEPF1過表達組和對照組氣體交換和耗水量數(shù)據(jù)（使用高級光合/熒光測量系統(tǒng)LI-6800測量）的對比

圖5 OsEPF1過表達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，這有助于人類更好的應對未來氣候變化的挑戰(zhàn)，確保糧食安全。

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