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                首頁 > 科研進展

                科學家發現綠色革命的伴侶基因

                2020-04-01 遺傳與發育生物學研究所
                【字體:

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                  植物株型是一種非常復雜的農藝性狀,是影響作物產量的主要因素。通過植物株型的改良,可以顯著提高作物〒產量。近年來,超級稻恢復系“華占”育成了︾一系列超級稻組合,產生了新一輪雜交水稻品種的更新換代。以華占為父本審定的品種多達300個以上;2015-2018年期間,華占每年有3-4個組合列入全國種植面積前十的雜交稻品種,成①為我國雜交水稻育種史上的一大奇觀華占最大的一個特點就是分蘗較多,穩產性好。

                  近日,捕鱼提现遺傳與發育生物學研究所李家洋研究組與中國水稻研究所研究員錢前及中國農業□ 科學院深圳農業基因組研究所研究員熊國勝課題組通過將華占與廣親和品種熱研2號雜交,構建重組自交系進行基因組重測序分析,最終完成了華占的多分蘗特性解▼析。研究表明華占中含有一個獨角金內脂合成基因HIGH TILLERING AND DWARF 1/DWARF17 (HTD1/D17)HTD1新的等位形式HTD1HZ能夠有效增加水稻分蘗數但不影響結實率並且HTD1HZ雜合狀態就能夠增加分蘗數,使華占配制◣的雜交稻組合也能獲得穩產特性。這一研究成果很好地回答了華占為何能配置如此多的雜交◣稻組合,並在生產上大面積推廣應用。上世紀50-60年代,育種家利用“矮化基因”改良作物,被稱為“綠色革命”。綠色革命代表品〗種奇跡稻IR8從一個矮小堅強的親本“低腳烏尖”中獲得控制矮桿性狀的有利等位基因SD1DGWG,是實現IR8半矮化ζ 抗倒性狀的關鍵。該團隊研究發現在奇跡稻IR8的另一個高大繁茂的親本“皮泰”(Peta)中含有HTD1HZ。來自“皮泰”的HTD1HZ和來自“低腳烏尖”SD1DGWGIR8培育過程中被共同選擇固定下來,實現了矮桿抗倒和多蘗高產的最佳組合。在我國大面積推廣∴的華占明恢63和雙桂等多個品種中,都同時攜帶有HTD1HZSD1DGWG該研究成果表明在水稻育種的綠色革命及之後的現代秈稻品種育種過程中,HTD1HZSD1DGWG同時被育種家共同選擇並廣泛利用,成功解析了綠色革命中矮桿多分蘗類型品種的分子機理,並首次報道了水稻獨】腳金內酯途徑在綠色革命中如何被廣泛應用,為穩產、廣適性水稻品種分子設計育種提供了十分重要的理論和指導意義。

                  該研究成果於325日在Molecular Plant 在線發表了題為A strigolactones biosynthesis gene contributed to the Green Revolution in rice 的研究論文(DOI:10.1016/j.molp.2020.03.009)。該研究得到科√技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金委和中國農業科學院創新工程的資助。中國水稻研究所副研究員王躍星、中國農業科學院深圳農業基因組研究所副研究員商連光、助理研究員曾龍軍和中科院遺傳發育所副研究員余泓為共同第一作者,錢前、熊國勝與李家洋為共同通訊作者。

                SD1HTD1有利等位基因在現代育種中應用的模式圖

                打印 責任編輯:葉瑞優

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