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水稻粒長調(diào)控分子機制破解

  • 發(fā)布時間：2015-07-08 01:30:50  來源：科技日報  作者：佚名  責任編輯：羅伯特

　　■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

　　科技日報訊 （記者李禾）中國農(nóng)業(yè)科學院中國水稻研究所超級稻種質(zhì)創(chuàng)新團隊與中國科學院遺傳與發(fā)育生物研究所等單位最新合作研究發(fā)現(xiàn)，水稻染色體拷貝數(shù)變異可調(diào)控水稻的粒長和品質(zhì)，這為水稻粒形的分子設計、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻新品種培育奠定了基礎。7月6日，國際著名學術期刊《自然—遺傳學》發(fā)表了這一成果。

　　粒形是衡量稻米外觀品質(zhì)的主要指標，也是影響水稻產(chǎn)量性狀的重要因素。與絕大多數(shù)短圓狀粳稻不同的是，美國長粒粳稻米粒細長有光澤。中國農(nóng)科院等團隊將美國長粒粳稻攜帶的粒長調(diào)控基因——GL7基因，精細定位在水稻7號染色體的一個區(qū)間內(nèi)；進一步遺傳學研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)美國長粒粳稻品種中，GL7位點發(fā)生了DNA大片段串聯(lián)重復。該基因組結構變異導致GL7基因表達量上升，臨近負調(diào)控因子表達下調(diào)，引起粒長增加等，揭示了美國長粒粳稻粒長復雜而精確的遺傳調(diào)控機制。將美國長粒粳稻GL7基因位點通過分子標記導入普通水稻品種中，可顯著改善稻米外觀、品質(zhì)而不影響產(chǎn)量。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，在粳稻中，與GL7臨近的負調(diào)控因子能抑制GL7表達，因此，過表達GL7基因在秈稻中出現(xiàn)了比粳稻更明顯的表型。通過對96個品種序列分析證實，“粵豐”等廣東優(yōu)質(zhì)秈稻品種品質(zhì)好的重要原因是由于其同時聚合了GL7和GS3優(yōu)勢位點。該結果為基因拷貝數(shù)變異如何在育種過程中被選擇、利用提供了重要例證。

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