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【新闻】华中农业大学发现调控水稻籽粒大小关键因子迷果芹属

发布时间:2020-10-19 01:19:37 阅读: 来源:插销厂家

华中农业大学发现调控水稻籽粒大小关键因子

全国消息:谷粒大小不仅是决定水稻产量的要素之一,还对谷粒的外观品质有着重要影响。华中农业大学张启发院士课题组,近日在谷粒大小和粒型的调控研究方面取得重大进展。《美国科学院院刊》发表了该组的研究论文,证实了水稻中GS3基因控制水稻籽粒大小,发现了该基因中控制籽粒大小的关键区域,命名为OSR。

据文章第一作者生科院博士生茆海亮介绍,由于谷粒大小是水稻生产中的重要性状,张启发课题组从1997年就开始了对控制水稻粒形基因GS3的研究,直到2006年找到这个基因,历时9年。在此基础之上,该组近年来对该基因的功能做了深入的研究,证实了GS3是调控谷粒大小的主要基因,揭示了基因所编码蛋白的结构与功能之间的关系。

他们发现该基因编码的蛋白存在相互对抗的前后两个部分,GS3蛋白内首尾两部分之间的“博弈”最终决定籽粒的大小。没有GS3蛋白的品种的稻谷为长粒型,含有完整GS3蛋白的水稻品种粒型中等,而只有OSR的水稻品种的谷粒为短粒。

专家研究还发现,几乎所有的优良粳稻品种都带有完整的GS3蛋白,表现为中等粒型,优良长粒型籼稻品种的GS3蛋白无功能,通过对该基因的导入和替换,能有效地改变水稻品种的粒型,表明GS3对水稻的产量和品质有重要的决定作用,是粒型的变异和演化的主要决定因子之一。

茆海亮还提到,他们在其他物种中,包括玉米,大麦,大豆等也发现了GS3同源的基因,并且OSR在这些同源基因中都存在,说明这些基因有可能也控制着相应物种种子大小。因此该研究成果在品种改良中将有着重大应用前景,首先该基因变异可作为分子标记直接应用于水稻籽粒大小的选育,提高水稻的产量;其次,根据水稻的研究信息,可以对其他物种的GS3同源基因进行克隆,从而指导相应物种的品种改良。

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