我科学家揭示水稻粒宽与粒重调控新机制

    日前,中国农业科学院作物科学研究所万建民院士领衔的水稻功能基因组学创新研究组,在水稻粒宽与粒重调控机制研究中取得重要进展,揭示了控制水稻粒宽与粒重关键基因GW5通过调节油菜素内酯(brassionsteroids, BR)信号途径调控水稻籽粒发育的新机制,初步阐述了其功能作用模式与遗传调控网络,为水稻高产育种提供了重要的理论依据。该项研究成果于4月10日在线发表于《自然—植物(Nature Plants)》杂志上。
    据悉,水稻粒型是决定籽粒重量进而影响水稻产量和品质的重要性状。GW5/qSW5为较早报道的控制水稻粒宽、粒重且效应较强的数量性状基因座(QTL)。GW5/qSW5在水稻资源中普遍存在,受环境影响较小且对粒型性状贡献率较高,对培育优质高产水稻品种具有重要的应用价值。早在2008年,万建民带领科研人员与日本相关科研团队分别将GW5/qSW5位点成功定位在同一重叠区间内,发现存在于宽粒品种中的1,212-bp缺失与粒宽性状关联,并验证该缺失在水稻人工驯化和育种改良过程中被高强度地选择以增加水稻产量。然而,两研究团队预测的GW5/qSW5候选基因却不相同,且均未报道对所预测基因的功能验证结果。因此,对于GW5/qSW5位点的功能基因需要进一步明确。
    科研人员经过深入研究,明确了位于该1,212-bp缺失区域上游一个编码钙调蛋白的基因,能够显著影响水稻粒宽,是GW5/qSW5位点的候选基因,仍命名为GW5,其主要在水稻籽粒发育时期的颖壳中表达。存在于宽粒品种的1,212-bp缺失通过调控GW5的表达量进而调控籽粒大小。进一步研究发现,GW5蛋白定位在细胞质膜上,并可与油菜素内酯信号途径中的一个关键激酶GSK2直接互作,抑制GSK2磷酸化下游两个转录因子BZR1和DLT活性,使得非磷酸化状态的BZR1与DLT积累并进入细胞核中,调控BR下游响应基因表达,进而调控水稻粒型等生长发育过程。研究人员还发现,通过CRISPR技术将GW5基因敲除,可以增加其它不含1,212-bp缺失的水稻品种籽粒的粒宽和粒重,达到增产的效果。上述研究结果揭示了水稻中BR信号途径和籽粒发育调控的一种新机制,并为其它禾谷类作物的增产提供了新的思路。
    该论文以中国农科院作科所为第一完成单位,博士研究生刘家范和陈隽为论文共同第一作者,万建民院士与王海洋研究员为共同通讯作者。本研究得到了“国家自然科学基金重大研究计划”“十三五国家重点研发计划”等重大科技专项的资助。(通讯员 卫斐)

我科学家揭示水稻粒宽与粒重调控新机制
GW5通过抑制GSK2磷酸化下游转录因子BZR1与DLT来调控籽粒发育

原文链接:http://www.nature.com/articles/nplants201743

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

(0)
上一篇 2022年5月14日 下午12:14
下一篇 2022年5月14日 下午12:16

相关推荐

  • 南都物业:调整2.87亿元募集资金投入物业管理智能化系统项目

    南都物业服务集团股份有限公司11月19日傍晚公告,拟调整募投项目(物业管理智能化系统项目)投入计划。 具体为,经中国证券监督管理委员会核准,并经上海证券交易所同意,南都物业首次公开…

    科研百科 2022年12月23日
    170
  • 工程项目管理安全

    工程项目管理安全 工程项目管理是一项复杂的任务,需要管理人员具备全面的知识和技能,以确保项目按时完成,达到预期的目标和效果。在工程项目管理中,安全是一个至关重要的因素,因为它关系到…

    科研百科 2024年5月27日
    72
  • 关于医学科研项目描述

    医学科研项目是推动医学发展的重要力量,通过深入研究疾病的机制和治疗方法,可以为临床实践提供新的思路和方向。本文将介绍一些最新的医学科研项目,以展示医学科研项目的最新进展。 一、基因…

    科研百科 2025年3月30日
    2
  • 项目交付管理系统是什么

    项目交付管理系统是什么? 项目交付管理系统是一种用于管理项目交付过程的软件系统。它可以帮助项目管理人员更好地控制项目进度, 确保项目的质量, 提高客户满意度。 项目交付管理系统通常…

    科研百科 2025年1月12日
    0
  • PE装系统集成项目管理

    PE装系统集成项目管理 随着数字化时代的到来,越来越多的企业开始采用 PE( physical exchange )系统集成项目管理的方法来管理其PE装系统的实施。PE装系统是一种…

    科研百科 2025年1月15日
    0
  • 科研项目 自评报告范文

    科研项目自评报告范文 自评报告 项目名称:XXX 项目 项目背景: XXX 项目是一项关于XXX 领域的研究项目,旨在通过收集和分析数据,探究XXX 现象的根源和影响因素,为XXX…

    科研百科 2025年4月10日
    5
  • 科研项目任务书实施目标

    科研项目任务书实施目标 随着科技的不断进步,科研项目已经成为科学研究的重要工具。通过科研项目任务书的实施,科学家们可以更好地规划、组织和管理他们的研究工作。本文将探讨科研项目任务书…

    科研百科 2025年5月7日
    1
  • 中标喜报文案简短

    中标喜报文案简短中标喜报文案简短(拼音:gao gao pao bu)今天看了《新唐书》对唐代史学、文化历史的评价,不禁竖起大拇指。(文章中,有一条从“大”向“正大”起“香”的历史…

    科研百科 2024年11月22日
    1
  • 妇产超声科研项目名称

    妇产超声科研项目名称: 探索胎儿性别的超声检测方法 近年来,胎儿性别鉴定一直是社会热点话题。传统的胎儿性别鉴定方法包括孕妇怀孕时间,孕妇的体型和孕妇的生殖器官等,这些方法存在着一定…

    科研百科 2025年4月28日
    1
  • 合同管理又糟又乱?熬夜编制的合同管理系统,简洁美观含预算提醒

    合同管理是公司运作的一个重要标志,因为涉及的部门过多以及需要管理的合同又各不相同,如果只是简单的靠手工和普通的Word来管理会造成很多信息不集中,管理困难弄得合同管理又乱又糟,耗费…

    科研百科 2022年11月21日
    225