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生物通報道  近期來自中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所、日本岡山大學(xué)、瑞士洛桑大學(xué)、中國西北農(nóng)林科技大學(xué)以及以色列海法大學(xué)的研究人員聯(lián)合在科技期刊《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表了題為“An ATP-binding cassette subfamily G full transporter is essential for the retention of leaf water in both wild barley and rice”的研究論文。

中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所植物生理生態(tài)與生物工程實驗室陳國雄博士、日本農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所的小松田隆夫（Takao Komatsuda）教授以及以色列海法大學(xué)的Eviatar Nevof為這篇文章的共同通訊作者。

 

在這篇文章中，研究人員以野生大麥和水稻為實驗材料，克隆了與植物抗旱密切相關(guān)的角質(zhì)層基因Eibi1，發(fā)現(xiàn)該基因與葉片角質(zhì)層保水功能密切相關(guān)。該基因編碼ABCG全轉(zhuǎn)運(yùn)子，把角質(zhì)成分從細(xì)胞內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)到葉片表面形成功能性角質(zhì)層。此項研究在單子葉植物中發(fā)現(xiàn)了與角質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)的ABCG全轉(zhuǎn)運(yùn)子的基因，此前僅在擬南芥中發(fā)現(xiàn)2個與角質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的ABC半轉(zhuǎn)運(yùn)子ABCG11/ABCG12。Eibi1基因編碼ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G亞家族的一個全轉(zhuǎn)運(yùn)子HvABCG31，DNA序列全長11693bp，位于大麥染色體3H上，其表達(dá)主要出現(xiàn)在苗期伸長區(qū)的幼葉組織中。Eibi1基因功能的缺失會導(dǎo)致葉片表皮細(xì)胞中脂質(zhì)成分的大量積累，葉片表面角質(zhì)層變薄，角質(zhì)含量減少，同時角質(zhì)層結(jié)構(gòu)不完整，葉片失水快，保水抗旱能力差。

該項研究對單子葉植物的抗旱及角質(zhì)層合成等相關(guān)研究有重要意義。Eibi1同源序列存在于單子葉植物水稻、雙子葉植物擬南芥、裸子植物卷柏、苔蘚及藻類中，顯示出Eibi1在陸生植物進(jìn)化中的重大意義。