近日，中國水稻研究所水稻生物學(xué)國家重點實驗室錢前院士課題組研究論文在Journal of Integrative Agriculture [《農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)報》(英文)，JIA] 正式發(fā)表。該研究鑒定到一個水稻半卷葉突變體srl3，該團(tuán)隊推測它是一個新的卷葉相關(guān)基因，為進(jìn)一步探究水稻卷葉的分子機(jī)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(tài)有利于塑造理想株型，提高光合效率。在超高產(chǎn)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(chǎn)物積累，從而提高作物產(chǎn)量。

　　該研究通過表型鑒定和細(xì)胞學(xué)分析表明，srl3的葉片從苗期到成熟期都呈現(xiàn)出向近軸面半卷曲的形態(tài)，且泡狀細(xì)胞和厚壁細(xì)胞的形態(tài)也都發(fā)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(guān)。精細(xì)定位結(jié)果顯示，SRL3基因位于2號染色體上144 kb的距離內(nèi)。

　　該研究發(fā)現(xiàn)，srl3突變體在整個生育期都表現(xiàn)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(shù)分別平均達(dá)到了41%、26%、14%。組織形態(tài)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)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(xì)胞數(shù)目和面積均顯著性降低。

　　石蠟切片和掃描電鏡觀察均發(fā)現(xiàn)，部分小維管束對應(yīng)的葉片背面缺少厚壁細(xì)胞，這些可能都是導(dǎo)致srl3半卷葉表型的原因。

　　另外，該團(tuán)隊還檢測了一些卷葉相關(guān)以及細(xì)胞增殖擴(kuò)展相關(guān)基因的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)其中大部分基因的表達(dá)量都發(fā)生了顯著性改變，說明SRL3基因很可能與這些卷葉及細(xì)胞增殖擴(kuò)展相關(guān)基因有關(guān)，共同影響及調(diào)控水稻葉片形態(tài)。

　　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(xué)基金的資助。