科技日报武汉7月27日电 27日,《当然·遗传学》杂志在线发表了华中农业大学讲授邢永忠课题组(水稻产量生物学试验室)的最新筹备效果。该筹备挖掘到水稻的一个遑急增产基因GY3,通过调控细胞分袂素合成,GY3可显赫增多水稻每穗粒数,将老练区产量提高7%—15%,为水稻高产育种提供遑急的基因资源。
培育高产优质的水稻品种,不仅是科学筹备界限的遑急课题,亦然我国食粮安全的遑急保险。
刻下,我国栽种的亚洲栽培稻包括籼稻和粳稻两个亚种。在漫长的亚种分化和恒久育种给与进程中,粳稻(短圆形)和籼稻(细长形)不仅在稻米外形特征上推崇出开阔各异,在基因组水平上也有很大不同。
针对水稻籼粳亚种间产量酿成的机制异同问题,邢永忠课题组博士后吴比等开展了近12年的筹备,发现一种新的细胞分袂素合成阶梯,流露了水稻增产遑急基因GY3的调控机制,对水稻遗传纠正具有遑急真谛。
课题组诈欺籼稻品种特青和粳稻品种02428,构建高档遗传群体并克隆了基因GY3,发现粳稻源流的GY3为优良等位基因,具有增产效应。他们还在粳稻GY3开动子区域刚烈到一个回转座子插入,该回转座子的插入能增强GY3开动子区域的表不雅修饰,裁汰GY3抒发量,从而增多每穗粒数和谷物产量。
进一步的实考确认,GY3参与了细胞分袂素的“两步法”合成,敲除大概扼制GY3的抒发,可减少细胞分袂素合成前体底物的无效销耗,提高体内活性细胞分袂素含量,从而增多水稻产量。
筹备东说念主员发现,通过对GY3开动子区域序列分析,大部分粳稻(98%)和少部分籼稻(21%)佩戴优良GY3等位基因,而刻下持行的籼稻品种绝大多量不具有GY3增产等位基因,这标明,GY3在籼稻育种中还莫得被诈欺。
随后,课题组将GY3优良等位基因导入4个籼稻复原系九游体育app(中国)官方网站,发现复原系的老练区产量提高了9.1%—16.3%。诈欺这些纠正复原系配制的杂交种,也比原始杂种的老练区产量提高了7.4%—15.4%。这些已毕标明,GY3可手脚籼稻高产育种的遑急基因,有望鼓吹籼稻品种产量大幅度提高。