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解释邢永忠课题组(水稻产量生物学现实室)的最新议论甘休。该议论挖掘到水稻的一个要紧增产基因GY3,通过调控细胞永诀素合成,GY3可显赫加多水稻每穗粒数,将考验区产量提高7%—15%,为水稻高产育种提供要紧的基因资源。
培育高产优质的水稻品种,不仅是科学议论鸿沟的要紧课题,亦然我国食粮安全的要紧保险。
面前,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长期育种收受历程中,粳稻(短圆形)和籼稻(细长形)不仅在稻米外形特征上发达出弘大相反,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年的议论,发现一种新的细胞永诀素合成阶梯,理解了水稻增产要紧基因GY3的调控机制,对水稻遗传转变具有要紧风趣。
课题组讹诈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,发现粳稻开头的GY3为优良等位基因,具有增产效应。他们还在粳稻GY3运转子区域坚硬到一个回转座子插入,该回转座子的插入能增强GY3运转子区域的表不雅修饰,缩小GY3抒发量,从而加多每穗粒数和谷物产量。
进一步的实考评释,GY3参与了细胞永诀素的“两步法”合成,敲除简略收敛GY3的抒发,可减少细胞永诀素合成前体底物的无效耗尽,提高体内活性细胞永诀素含量,从而加多水稻产量。
议论东谈主员发现,通过对GY3运转子区域序列分析,大部分粳稻(98%)和少部分籼稻(21%)佩带优良GY3等位基因,而面前推论的籼稻品种绝大多半不具有GY3增产等位基因,这标明,GY3在籼稻育种中还莫得被讹诈。
随后,课题组将GY3优良等位基因导入4个籼稻收复系,发现收复系的考验区产量提高了9.1%—16.3%。讹诈这些转变收复系配制的杂交种,也比原始杂种的考验区产量提高了7.4%—15.4%。这些甘休标明,GY3可看成籼稻高产育种的要紧基因,有望股东籼稻品种产量大幅度提高。

