遗传发育所等在水稻高产优质关键基因研究中

2019-03-23 15:42:43 来源: 七台河信息港

6月24日,英国《自然—遗传学》(Nature Genetics)杂志发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究员、华南农业大学张桂权教授和中国水稻研究所钱前研究员带领的科研团队在水稻增产关键功能基因合作研究中的进展。该研究发现了一个可以同时影响水稻的品质和产量的基因,将它应用到新品种水稻的培育中,有望让水稻变得好吃又高产。

遗传发育所等在水稻高产优质关键基因研究中

随着人民生活水平的不断提高,在解决温饱问题的基础上,如何提升稻米品质是当前水稻育种迫切需要解决的任务。然而,高产水稻一般品质较差,而品质好的水稻品种往往产量较低,选育既高产又优质的品种是当前常规育种技术面临的大难题。在科技部、农业部、基金委和中科院大力支持下,经过多年的协作与攻关,研究小组从巴基斯坦优质水稻Basmati品种中成功克隆了一个可帮助稻米品质提升和增产的关键基因GW8。

在Basmati水稻中,GW8基因启动子产生变异,导致基因表达下降,可使籽粒变得更为细长,还会影响淀粉粒排列结构和垩白度等方面,提高稻米在外观、口感等多方面的品质。而我国大面积种植的高产水稻中也含有这个基因,所不同的是这些高产水稻中含有的是GW8基因的另一个变异类型,它能促进细胞分裂和增加稻米粒重,使得水稻更为高产。

研究还发现,来自伊朗水稻品种中的一个新的GW8基因突变类型可以把GW8基因的优质和高产这两个优异性状结合起来,它可以同时提高水稻的品质和产量:这个新等位变异位点导入Basmati水稻品种后,在保证优质的基础上可使其产量增加14%;将它导入我国高产水稻品种后,在保证产量不减的基础上可极显著提升稻米品质。

水稻GW8基因的克隆为杂交稻高产优质分子育种直接提供了有重要应用价值的新基因,也为揭示水稻品质和产量协同提升的分子奥秘提供了新线索。

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