研究者通過(guò)生物工程技術(shù)培育出高產(chǎn)水稻品種'IR64',通過(guò)調控發(fā)育信號水平,使其發(fā)育出更少的氣孔。研究者們過(guò)度表達了水稻表皮形成因子OsEPF1,從而顯著(zhù)降低了水稻的氣孔密度及導度。

圖2 水稻表皮形態(tài)因子OsEPF1負調控擬南芥和水稻品種'IR64'的氣孔發(fā)育

圖3 OsEPF1過(guò)表達會(huì )限制'IR64'水稻的氣孔發(fā)育
低氣孔密度的水稻品系保水能力更強,在生長(cháng)的第4周和第5周之間,監測數據顯示,耗水量只需對照組的60%。在升高的大氣CO2下生長(cháng)時(shí),具有低氣孔密度的水稻植物能夠維持其氣孔導度,并且在干旱和高溫(40℃)下存活的時(shí)間比對照組更長(cháng)。盡管在某些條件下,其光合速率會(huì )降低,但低氣孔密度的水稻產(chǎn)量和對照組持平或更高。
圖4 OsEPF1過(guò)表達組和對照組氣體交換和耗水量數據(使用高級光合/熒光測量系統LI-6800測量)的對比

圖5 OsEPF1過(guò)表達影響葉片失水和溫度,提高了'IR64'的產(chǎn)量