魯(lu)東(dong)大(da)學(xue)育種(zhong)創(chuang)新(xin)團(tuan)隊(dui)在(zai) the Plant Journal 發(fa)表(biao)小麥(mai)育(yu)種(zhong)研(yan)究(jiu)最(zui)新成果

魯(lu)東(dong)大(da)學(xue)育種(zhong)創(chuang)新(xin)團(tuan)隊(dui)在(zai)the Plant Journal發(fa)表(biao)小麥(mai)育(yu)種(zhong)研(yan)究(jiu)最(zui)新成果

——易(yi)科(ke)泰(tai)葉(ye)綠素熒光(guang)成像技術(shu)應用(yong)

隨(sui)著人(ren)口增長(chang)、氣(qi)候變化(hua)帶(dai)來(lai)的糧(liang)食危機，小麥(mai)作為主要(yao)的糧(liang)食作物，其產(chan)量、質量(liang)的提(ti)高(gao)是(shi)應對危機的重(zhong)中(zhong)之重(zhong)。通(tong)過(guo)有效(xiao)調控多(duo)種(zhong)光(guang)合(he)作用相關性狀（光(guang)合(he)效(xiao)率、光(guang)合(he)色(se)素等(deng)）以及(ji)產量(liang)相關性狀，可以提(ti)升(sheng)作物生產(chan)力。HAL3在(zai)耐(nai)鹽性、細胞(bao)周(zhou)期(qi)調控和(he)細胞(bao)壁(bi)完(wan)整(zheng)性中(zhong)具(ju)有重要(yao)作用。然(ran)而，該基因(yin)對小麥(mai)光(guang)合(he)作用及(ji)產量(liang)相關性狀的影(ying)響(xiang)尚(shang)不明確(que)。

魯(lu)東(dong)大(da)學(xue)煙(yan)臺作物高產(chan)抗逆(ni)分(fen)子育(yu)種(zhong)與(yu)高效(xiao)栽培(pei)重點(dian)實(shi)驗室(shi)的團(tuan)隊針(zhen)對此開(kai)展研究，並(bing)於(yu)近日(ri)在(zai)中(zhong)科院(yuan)1區(qu)期(qi)刊(kan)the Plant Journal（影(ying)響(xiang)因(yin)子：6.2）發(fa)表(biao)最(zui)新成果，揭(jie)示(shi)了TaHAL3-7A基因(yin)對小麥(mai)光(guang)合(he)作用和(he)產量(liang)性狀的影(ying)響(xiang)。

    研(yan)究鑒(jian)定出(chu)TaHAL3基因(yin)在(zai)小麥(mai)所(suo)有組織(zhi)中(zhong)均(jun)有表(biao)達(da)，其中(zhong)莖(jing)稈(gan)和(he)籽(zi)粒(li)中(zhong)的表(biao)達(da)水(shui)平較高。在(zai)小麥(mai)和(he)水(shui)稻中(zhong)過(guo)表(biao)達(da)TaHAL3-7A能(neng)顯著提(ti)高(gao)色(se)素含(han)量(liang)，增加單(dan)穗粒(li)數和(he)單株產量，增強小麥(mai)和(he)水(shui)稻幼(you)苗(miao)的耐(nai)鹽性（鹽脅迫(po)下存活(huo)率顯(xian)著提(ti)高(gao)）；而TaHAL3-7A突變體(ti)則(ze)表(biao)現出色(se)素含(han)量(liang)降低和(he)產量(liang)相關性狀減弱(ruo)的表(biao)型。

同(tong)時，通(tong)過(guo)分(fen)析(xi)發(fa)現TaHAL3-7A的作用機制，即(ji)通(tong)過(guo)上(shang)調捕(bu)光(guang)葉(ye)綠素a/b結(jie)合(he)蛋(dan)白(bai)(LHC)基因(yin)來(lai)增強光(guang)合(he)效(xiao)率。研(yan)究還(hai)證實(shi)了TaHAL3-7A與(yu)TaUFD1-3A的物理互作關系(xi)，二者(zhe)協同(tong)調控光(guang)合(he)色(se)素積(ji)累(lei)，這些發(fa)現揭(jie)示(shi)了TaHAL3-7A在(zai)調控小麥(mai)光(guang)合(he)色(se)素中(zhong)的關(guan)鍵作用，及(ji)其通(tong)過(guo)分(fen)子育(yu)種(zhong)提(ti)高(gao)小麥(mai)產(chan)量(liang)的潛(qian)在(zai)應用(yong)價值(zhi)。

研(yan)究中(zhong)，團隊(dui)使(shi)用(yong)易(yi)科(ke)泰(tai)提(ti)供(gong)的FluorCam葉(ye)綠素熒光(guang)成像系統，在(zai)灌(guan)漿期(qi)（Z60）測(ce)定對照(zhao)組Fielder和(he)轉基因(yin)小麥(mai)Fielder-OE旗(qi)葉(ye)的 Fv/Fm_lss（光(guang)適(shi)應穩(wen)態下的PSII最(zui)大光(guang)化(hua)學(xue)效(xiao)率）。

結(jie)果表(biao)明，相比對照(zhao)Fielder，Fielder-OE轉基因(yin)小麥(mai)的Fv/Fm值(zhi)顯(xian)著提(ti)高(gao)，與(yu)利用光(guang)合(he)儀(yi)測(ce)定(ding)的凈(jing)光(guang)合(he)速(su)率表(biao)現壹致。結合(he)色(se)素含(han)量(liang)分(fen)析等(deng)，表(biao)明TaHAL3-7A通(tong)過(guo)調控光(guang)合(he)效(xiao)率促(cu)進(jin)了小麥(mai)光(guang)合(he)色(se)素的積(ji)累(lei)。

 研(yan)究中(zhong)使(shi)用(yong)的FluorCam葉(ye)綠素熒光(guang)成像系統，為2021年(nian)易(yi)科(ke)泰(tai)為魯(lu)東(dong)大(da)學(xue)作物高產(chan)抗逆(ni)分(fen)子育(yu)種(zhong)與(yu)高效(xiao)栽培(pei)重點(dian)實(shi)驗室(shi)提(ti)供(gong)的，該設(she)備成(cheng)為團(tuan)隊(dui)作物抗逆(ni)育種(zhong)研(yan)究(jiu)中(zhong)有利的光(guang)合(he)表(biao)型鑒(jian)定工(gong)具(ju)。