[生物通讯]Purdue 大学的研究人员识别并复制出一个控制植物最外层保护膜产生的基因，由此可以创造出更耐旱的作物。

科学家是在发现了一种快速萎蔫的突变拟南芥（广泛用于遗传学研究的模式植物）后，克隆出这个基因－－WAX2的。这个基因与植物叫做表皮的保护性外层及其含有的蜡质的合成直接相关。有关研究结果发表在5月期的《植物细胞》杂志上。

突变拟南芥与野生型也就是正常拟南芥植物的差异，在于植物保水的能力。这个差异显然是由于基因突变wax2产生了不同的表皮结构造成的。

“如果我们能够改变WAX2基因的表达，或许我们可以产生更厚或更坚硬的表皮，使水分不容易渗透出去。”园林副教授Matt Jenks说。

操作这个基因的行为和其被打开的时间可以使植物能够更好地在干旱环境下存活。

Jenks 和他的研究小组挑选出了20多株表现出表皮蜡质量改变的拟南芥突变体。其中一些突变体比野生型更快失水。

“wax2突变植株最易受干旱影响。”Jenks说。“不同于早先描述的wax突变体，除去WAX2基因产物会引起表皮的膜发生显著改变，植物不再具有防止水分流失的能力。”

Jenks认为，当表皮膜的结构由于wax2功能障碍而改变时，表皮膜内的保护性蜡质就会转移，影响蒸发作用。蒸发作用是植物通过叶表面排放废物的方式。

“可能是表皮的网络遭到破坏，因此蜡质分子不再能够正确排列于表皮内。”他说。突变拟南芥变得非常透水性极好，总体说来不再能够忍受干旱环境。”

这项wax2 突变研究还揭示了表皮与植物发育其它方面独特的相互作用。

研究人员发现，wax2突变体气孔较少，气孔是植物叶表面调节水分流失的小孔。这些突变体还存在雄性不育问题，阻止花粉激活雌蕊的柱头，开始繁殖。

“WAX2基因的克隆为支持表皮的脂质可能作为控制植物发育的信号的理论提供了支持证据。”Jenks 说。“已知动物中的脂质在发育的调控中起着重要作用，但脂质信号传导在植物中的作用还没有被很好了解。”

脂是不溶于水的分子，对多种细胞代谢功能有辅助作用。

“我们想了解植物表皮产生的遗传学和生物化学，这样最终我们才能培育出在干旱环境下生长良好的重要经济作物。”他说。（生物通编译)