華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室聯合美國密蘇里州圣路易斯發現PLDa1在改善作物抗旱性和提高種子產量方面的潛在應用價值，為未來的作物遺傳改良提供了新的策略。研究結果顯示，通過在保衛細胞中特異性表達PLDα1，可以有效地提高油菜的干旱耐受性和種子產量，為作物改良提供了重要的理論依據。

此成果以題為《lncreased expression of phospholipase Dα1 in guard cells decreases water loss with improved seed production under drought in Brassica napus》，發表在《Plant biotechnology journal》。華中農業大學植物科學技術學院副研究員魯少平為第一作者，華中農業大學教授洪月云、美國密蘇里州圣路易斯密蘇里大學生物系王學敏為通訊作者，通過實驗評估了轉基因植物和野生型（WT）植物葉片重量的變化，從而深入了解了植物的保水能力。

保衛細胞的開閉控制著植物的蒸騰作用，是影響植物水分利用效率和干旱耐受性的關鍵因素。磷脂酶Da1 (PLDa1)的激活在擬南芥中產生脂質信使磷酸，并促進氣孔關閉。為了探索PLDa1介導的信號在作物中減少水分損失的應用，研究團隊將擬南芥的PLDa1基因在甘藍型油菜（Brassica napus）的保衛細胞特異性啟動子AtKatIpro的控制下引入了兩個油菜品種中。轉基因油菜在干旱和高鹽脅迫條件下表現出較低的水分損失和改善的生物量積累。在田間干旱條件下，轉基因植株的種子產量高于野生型植株。PLDα1在保衛細胞的特異性表達有潛力通過增強干旱耐受性來提高作物產量。

研究表明，通過在保衛細胞中特異性表達PLDa1，可以有效地提高油菜的干旱耐受性和種子產量，這為作物抗旱育種提供了一種新的策略。這些轉基因油菜在高滲透壓應激條件下（包括干旱和高鹽度）表現出降低的水分損失和改善的生物量積累。此外，這些植物在干旱條件下的田間試驗中比野生型植物產生了更多的種子。保衛細胞特異性表達PLDa1具有通過增強抗旱性來提高作物產量的潛力，在干旱條件下改造了植物，使其在保護細胞特異性啟動子的控制下表達 PLDa1，從而減少了水分流失，改善了植物生長為作物改良提供了重要的理論依據。

本文使用國產光合儀器Yaxin-1102便攜式光合蒸騰儀進行此研究，該光合儀測量了水分蒸騰和氣孔導度，在光合作用和失水有關的生理過程方面發揮了重要作用。

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