簡化雜交稻制種解決方案問世
- 發(fā)布時間：2016-03-21 01:31:04 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者張克）一項為解決在水稻雜交稻制種中不育系的包穗問題提供了很好解決方案的研究成果，3月14日在《植物細胞》雜志在線發(fā)表。
雜交水稻的發(fā)明和大規(guī)模應用不僅解決了中國人的吃飯問題，對世界減少饑餓也作出了卓越的貢獻。雜交水稻的制種過程需要兩個親本材料——雄性不育系和恢復系，然而水稻不育系常常具有“包穗”的特性，為雜交稻制種帶來很大困難。生產上往往需要在后期大量噴施“九二零”（赤霉素）來克服雜交制種中不育系的包穗問題。然而，“九二零”的施用不僅大大增加了制種成本、降低雜交種質量，而且其效果很大程度上取決于噴施者的技術、施用時期及天氣狀況等。水稻最上節(jié)間特異伸長突變體eui1的發(fā)現(xiàn)為育種家培育雜交水稻的高位莖節(jié)伸長不育系提供了可能，也大大簡化了雜交稻的商業(yè)化制種。正是eui1具有解除不育系包穗的功效，因而，也被稱為雜交水稻生產中除了不育系、保持系和恢復系外的第四遺傳因子。
2006年中科院遺傳發(fā)育所儲成才研究組和上海生科院何祖華研究組同時克隆了EUI1基因，發(fā)現(xiàn)EUI1編碼一個細胞色素P450單加氧酶，可使具生物活性的赤霉素（促進細胞伸長的植物激素）失活。抑制EUI1表達可提高水稻內源赤霉素含量，從而增加其株高和穗頸長，但對EUI1表達調控機理一直以來并不清楚。
中國科學院遺傳發(fā)育所儲成才研究組高少培博士進一步研究發(fā)現(xiàn)，HD-ZIP I類轉錄因子家族中的HOX12作為轉錄激活因子，可在植物體內與EUI1啟動子直接結合并促進其表達，進而調控植物內源赤霉素的代謝和穗莖伸長。HOX12表達降低的植物中EUI1基因表達量也下降，活性赤霉素含量升高并從穗中向穗上部莖節(jié)中流動，導致穗莖中活性赤霉素含量增加，穗莖節(jié)變長。該項研究得到國家自然科學基金委和科技部轉基因專項的資助。
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