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玉米GOLDEN2-LIKE基因导入水稻:C3植物转化成C4植物的第一步
双击滚屏 【类别:行业动态.国际动态】 发布者:admin 发布时间:2017/10/27 阅读:454次 【字体:

 

近日,Current Biology在线发表题为“Re-creation of a Key Step in the Evolutionary Switch from C3 to C4 Leaf Anatomy ”研究论文,该研究通过在水稻中过表达玉米 GOLDEN2-LIKE基因,实现了C3植物转化成C4植物进化过程中的第一步。

因为水稻是C3植物,所以在干热的环境下其光合作用效率要远低于玉米和高粱等C4植物,如果能将水稻转化成C4植物,在理论上可以提高产量达50%左右,同时还能提升水稻对化肥和水的利用效率,减少作物生长对化肥和水的依赖。据悉:在2012年,由国际水稻研究所(IRRI)主导的C4水稻项目得到了英国政府和比尔&琳达盖茨基金会(BMGF)的支持,并收到1400万美元的资金以开展随后三年的研究工作。

尽管C3C4植物在生理、形态和遗传上都具有很大的差异,但实现这一目标还是有希望的。从遗传的角度来看,C4植物与C3植物间的差异并非不可逾越的天堑。尽管C3植物缺乏很多C4途径的必须酶,但编码一些主要酶的基因均能在现存C3植物中发现,只是编码水平更低。从演化的角度来看,从C3C4的演化在被子植物中至少独立发生了45次。这一多源演化现象暗示C3C4转变可能相当简单。已经观察到C4光合作用的生化特征存在于一些C3植物的细胞类型中,而C3植物的细胞分化模式也在一些C4植物组织中发现。有些植物甚至可以在C3C4光合作用间自由变换。

 
 

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