·正常的大麦穗为绿色,一般认为是进行光合作用,但详细情况不明。这次,我们使用了只有穗子是白色的(albino lemma 1)alm1突变体来测定光合作用能力。
·在白穗alm1突变体中,穗子的光合作用比正常型下降了34%。因为种子重量减少了15.8%,所以在大麦中穗的光合作用对种子的成熟很重要。
·解明了大麦穗为白色的alm1突然变异体,是由于控制叶绿体发育的Golden 2-like2(GLK2)转录因子编码基因异常所引起。
60多年前,冈山大学农业生物研究所的高桥隆平教授报告说,大麦穗存在缺乏叶绿素而变白的alm1突然变异体。但是,基因的实体不明。这次,冈山大学・资源植物科学研究所的武田真教授和坂本亘教授的共同研究小组通过基因分析,明确了大麦alm1突然变异体是由于GOLDEN-2-Like(HvGLK2)转录因子基因的异常。此外,还有效利用了大麦的alm1突变体,测定了穗的光合作用活性。与正常的绿色穗的大麦相比,白穗的alm1突然变异体的穗光合作用下降了34%。由此可以看出种子的重量下降了15.8%。从这次的研究来看,期望通过HvGLK2转印因子的遗传性改变,提高穗光合作用能力,提高收获量,有助于开发品质优良的新品种。本研究成果于2021年7月18日在《Plant and Cell Physiology》上公开。
◆研究者表示
穗白色alm1突然变异体是大麦最美的突变体之一,类似的东西在其他植物中看不到。本突然变异体的基因解明与海外的两个研究小组竞争。以2018年毕业于冈山大学・环境生命科学研究科・博士前期课程的服部桃子为中心,推进遗传因子的研究,与光合作用测定的专门研究室联合,最早公布了成果论文。也装饰了发表杂志号的封面。
■论文信息
论文名:Mutations in a Golden2-like gene cause reduced seed weight in barley albino lemma 1 mutants.
刊登:Plant and Cell Physiology 62 (3): 447-457.
作者:Taketa, S., Hattori, M., Takami, T., Himi, E, Sakamoto, W.
D O I:doi.org/10.1093/pcp/pcab001
<详细研究内容>
https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r3/press20211026-3.pdf
<咨询窗口>
冈山大学 资源植物科学研究所
教授 武田 真
(TEL)086-434-1237 (直通)
(FAX)086-434-1249
对白色的大麦穂突然变异体进行光合作用研究
October 26, 2021