【摘 要】
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水稻早衰叶片是影响植物发育和产量的最常见因素之一。尽管甲基转移酶参与了不同的生物学功能,但在水稻叶片衰老中的作用以前没有报道过。在本研究中,我们鉴定了水稻早熟叶片
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水稻早衰叶片是影响植物发育和产量的最常见因素之一。尽管甲基转移酶参与了不同的生物学功能,但在水稻叶片衰老中的作用以前没有报道过。在本研究中,我们鉴定了水稻早熟叶片衰老突变体pls3,该突变体表现出叶片过早衰老以及抽穗期提前。进一步的调查表明,过早叶片衰老是由活性氧(ROS)大量积累触发。生理学分析发现pls3突变叶中叶绿素含量降低,而过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)水平升高。与此同时,pls3突变体对外源H202表现出高度敏感。其他衰老相关基因如Osh36和RCCR1在pls3突变体中上调表达。图位克隆表明pls3早衰表型是由于甲基转移酶OsMTS1突变的结果,OsMTS1编码褪黑色素生物合成途径中的O-甲基转移酶。在pls3突变体功能互补OsMTS沿完全恢复至野生型表型。我们发现叶片褪黑色素含量在pls3中显著降低,并且外源使用褪黑色素能使pls3突变体的叶片衰老表型恢复至野生型。此外,在野生型中过量表达OsMTS1能增产15.99%。我们的研究结果表明,编码甲基转移酶的OsMTS1的破坏可能是由于褪黑色素减少而引发叶片衰老。
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