王 莎贺 勇罗光宇姚 敏张 旭陈信波,2周小云,2,*

1湖南农业大学生物科学技术学院, 湖南长沙 410128;2作物基因工程湖南省重点实验室, 湖南长沙 410128

OsWR2-RNAi对水稻角质层生物合成和耐旱性的影响

王 莎1贺 勇1罗光宇1姚 敏1张 旭1陈信波1,2周小云1,2,*

1湖南农业大学生物科学技术学院, 湖南长沙 410128;2作物基因工程湖南省重点实验室, 湖南长沙 410128

植物的角质层在干旱胁迫下对降低植物的非气孔性失水起重要作用。对水稻蜡质相关转录因子基因OsWR2过表达研究发现, OsWR2对水稻表皮蜡质和角质的含量和组分构成以及非气孔性失水均有影响, 推测OsWR2是植物角质层代谢途径中重要的调控基因。本研究通过构建OsWR2-RNAi载体并转入水稻获得抑制OsWR2表达的突变转基因植株, 发现 OsWR2-RNAi水稻叶片角质层组成和含量明显变化, 其蜡质组分中醛类、醇类和烷烃类的减少导致表皮蜡质晶体的积累和表皮蜡质总量减少14.8%, 角质单体中C16:0 ω-OH、C18:1 ω-OH脂肪酸和di-OH脂肪酸等角质组分含量的显著降低导致 OsWR2-RNAi水稻叶片中角质单体总量减少 36.2%。幼苗干旱处理前后, OsWR2-RNAi植株自由脯氨酸含量与野生型相比变化不大, 但其表皮通透性、水分散失率和MAD含量显著增加, 幼苗耐旱性降低。本研究结果进一步证实 OSWR2对水稻蜡质和角质生物合成及对非气孔性失水的调控作用, 有望为水稻耐旱性状的改良提供重要基因资源。

OsWR2; RNAi; 植物角质层; 干旱胁迫; 非气孔性失水

植物失水主要通过气孔蒸腾和角质蒸腾, 正常生理条件下, 前者占90%而后者占10%左右[1]。……