我科学家团队破解水稻粒长调控分子机制

    中国农业科学院中国水稻研究所超级稻种质创新团队与中国科学院遗传与发育生物研究所等单位最新合作研究发现,水稻染色体拷贝数变异可调控水稻的粒长和品质,为水稻粒形的分子设计和高产优质水稻新品种培育奠定了基础。7月6日,国际著名学术期刊《自然-遗传学(Nature Genetics)》在线发表了这一研究成果。

我科学家团队破解水稻粒长调控分子机制

    水稻粒形是衡量稻米外观品质的主要指标,同时也是影响水稻产量性状的重要因素之一,因此成为重要的水稻育种农艺性状。我国的水稻分籼、粳两个亚种,粳稻主要分布在北方稻区以及南方长江流域稻区的晚稻,粒形均为短圆状;籼稻主要分布在南方稻区,中晚稻均为长粒形。近年来随着稻米市场的开放,对优质米的要求不仅要求口味适合,而且要求外形美观。因此,如何改良稻米的外观品质,提高稻米的商品价值,成为育种家和稻米生产企业的共同目标。

我科学家团队破解水稻粒长调控分子机制

    与绝大多数圆粒粳稻不同的是,美国长粒粳稻米粒细长有光泽,对其粒形调控基因的克隆和功能研究有助于高产优质水稻新品种的培育。研究团队通过精细定位将美国长粒粳稻携带的粒长调控基因——GL7基因位点定位在水稻7号染色体上一个20.4kb的区间内(该区间包含两个基因)。进一步的遗传学研究发现,在大多数美国长粒粳稻品种中,GL7位点发生了17.1kb的DNA 大片段串联重复,这一基因组结构变异导致了GL7基因表达量的上升,同时还引起了其临近的负调控因子表达的下调,引起粒长增加,垩白度和垩白率降低,从而显著改善稻米外观品质,揭示了美国长粒粳稻粒长复杂而精确的遗传调控机制。

我科学家团队破解水稻粒长调控分子机制

    对普通粳稻与籼稻的比较研究发现,在粳稻中与GL7临近的负调控因子能够抑制GL7的表达,而在籼稻中GL7临近的负调控因子功能丧失,对GL7表达的抑制减弱。转基因研究结果显示,过表达GL7基因在籼稻中出现了比粳稻中更为明显的表型。将美国长粒粳稻GL7基因位点通过分子标记导入普通水稻品种中可以显著改善稻米外观品质而不影响产量。

我科学家团队破解水稻粒长调控分子机制

    通过对96个品种的序列分析证实,GL7及其负调控因子位点的变异影响水稻粒形的多样性。进一步对GL7及其他粒形调控基因的基因型与水稻粒长的相关性分析揭示了水稻粒形调控基因间的遗传相互作用。有趣的是,研究发现美国长粒粳稻品种曾被引入日本,但是通过遗传交换丢失该区域17.1kb 的串联重复序列的品种(如关东146等)表现出短圆粒的表型,而我国广东的优质籼稻品种(粤丰等)品质好的重要原因是由于其同时聚合了GL7和GS3优势位点。这一结果揭示了调控水稻重要农艺性状的基因拷贝数变异如何在育种过程中被选择和利用提供了重要例证。

我科学家团队破解水稻粒长调控分子机制

    该研究得到科技部和国家自然科学基金委的资助。王跃星、熊国胜和胡江为共同第一作者,钱前、李家洋和朱旭东为共同通讯作者。

 

    论文链接:http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3346.html

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16日 上午8:24
下一篇 2022年5月16日 上午8:26

相关推荐

  • 学校团队科研项目申报

    学校团队科研项目申报 随着科技的不断发展,科研项目申报已成为许多学校和研究机构的重要任务之一。作为一项具有重要价值的活动,科研项目申报不仅有助于推动学术研究,还能为学校和研究机构提…

    科研百科 2025年3月12日
    1
  • 青岛系统集成项目管理工程师费用

    青岛系统集成项目管理工程师费用 系统集成项目管理工程师是一种非常重要的职业,负责管理和维护系统集成项目的过程,包括开发、测试、实施和部署。在青岛,系统集成项目管理工程师的费用是一个…

    科研百科 2025年1月30日
    0
  • 福建教育厅科研项目

    福建教育厅科研项目 近年来,福建教育厅一直致力于推动教育事业的发展和改革,尤其是在科技创新方面,我们取得了显著的成绩。为了进一步促进科技创新,我们启动了一个科研项目,旨在推动教育信…

    科研百科 2025年4月10日
    1
  • 简历中科研项目个人贡献

    简历中科研项目个人贡献 作为一名研究人员,我在最近的科研项目中做出了个人贡献。这个科研项目是关于一种新型的能源技术的研究和开发。在这个项目中,我负责设计和实施一个实验,以评估这种技…

    科研百科 2025年4月19日
    1
  • 大学生做科研项目的意义和价值

    大学生做科研项目的意义和价值 作为一名大学生,参与科研项目是一个非常重要的活动,不仅可以提高自己的科研能力,还可以为未来的职业发展打下坚实的基础。在这篇文章中,我们将探讨大学生做科…

    科研百科 2024年4月9日
    612
  • 为规范项目管理

    规范项目管理 随着现代项目管理的日益复杂和多元化,规范项目管理已经成为了一种必要的手段。规范项目管理不仅可以提高项目的效率和质量,还可以降低项目的风险,确保项目的顺利进行。本文将探…

    科研百科 2024年7月24日
    66
  • 欧普商用项目管理系统

    欧普商用项目管理系统: 提升商业项目运营效率 随着商业竞争的加剧,企业对于项目运营效率的要求越来越高。欧普商用项目管理系统,作为一种高效的商业项目管理软件,可以帮助企业提高商业项目…

    科研百科 2025年1月18日
    0
  • java学生管理系统界面项目

    Java学生管理系统界面项目概述 Java学生管理系统界面项目是一个用于管理学生信息的Java应用程序。该应用程序包括学生信息表、课程表、成绩表、教师信息表等模块。该应用程序可以方…

    科研百科 2025年1月6日
    0
  • 肉鸡养殖的科研项目

    肉鸡养殖的科研项目 随着现代人对肉类食品的需求不断增加,肉鸡养殖成为了一个重要的行业。肉鸡养殖需要考虑到许多因素,包括饲料的选择、温度、湿度、通风、鸡舍的建设等。本文将介绍一个肉鸡…

    科研百科 2025年3月28日
    1
  • 一文读懂:集团型企业管控的机会、困境与解决方案(企业集团管控的几个要点)

    摘要:伴随中国经济从重数量向重质量的转变,中国企业正从重规模、重速度向重创新、重效率转变,集团化是中国企业又一个发力点和增长机制。 一、集团管控的机会与困境 2022年8月3日,《…

    科研百科 2024年5月12日
    91