研究发现可降低热应激水稻垩白度的基因

令人窒息的气温会抑制多种谷类作物的生长和产量，其中包括全球约35亿人食用的水稻。尽管许多关于热应激的研究都调查了它对数量的影响，但它也会降低谷物质量。众所周知，热应激会导致水稻种子内部出现白垩质，这会使碾磨过程复杂化并使谷物对消费者来说不那么美味，同时也会降低其市场价格。

尽管如此，研究人员对这种压力驱动的白垩质的遗传因素以及如何抵消它的了解比他们对产量和其他结果的了解要少。

内布拉斯加州的HarkamalWalia及其同事最近旨在识别与垩白有关的基因，并确定一种更快、更有效的方法来比较不同品种水稻的垩白。研究人员首先将229株遗传多样的水稻植株暴露在热胁迫下五天，然后收集并扫描每株植株的谷粒。

在SeedExtractor(一种由Husker开发的图像分析程序)的帮助下，该团队发现从种子反射的红色与绿色波长的比率可以帮助估计其中的白垩质含量。他们的工作发表在《植物科学前沿》杂志上。

在将红绿比例纳入水稻遗传分析后，该团队确定了一个特定基因OsCG5，该基因在面对热应激时似乎特别活跃。在研究人员调高温度后不久，源自OsCG5的蛋白质数量(一种基因表达量度)急剧上升。基因表达的增加也与受压水稻种子的垩白减少有关。与此同时，缺乏OsCG5的水稻植株对热胁迫的反应比含有该基因的植株更多的白垩质。来自OsCG5缺失植物的种子也长短了11-17%。

研究人员表示，了解更多关于OsCG5的信息可以为水稻品种的开发提供信息，这些品种在地球仍在变暖的热浪中产生较少的白垩质种子。结合该团队的红-绿像素分析还可以加快水稻和相关谷类作物中其他白垩相关基因的鉴定。