合肥研究院等发现水稻抗倒伏分子机制

2015-05-21 | 作者: 合肥物质科学研究院 | 标签: 水稻抗倒伏

随着我国超级稻计划的实施与推进,水稻产量不断提升的同时倒伏问题日趋严重,“增产不增收”阻碍了水稻增产和农业增效。中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所离子束植物遗传研究室研究员吴跃进课题组与中科院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东课题组合作,在水稻抗倒伏基因sdt的分子机制研究方面取得进展,研究成果于近日在《公共科学图书馆•综合卷》(PLOS ONE)上发表。

研究围绕离子束辐照获得的水稻显性半矮秆突变体开展,该突变体不仅农艺性状优良,最主要特性是能够直接降低杂交组合F1的株高,提高抗倒伏能力。课题组利用图位克隆技术,分离和解析了sdt基因的分子机制。Sdt突变体是一个功能获得型突变,编码mircoRNA156的一个前体基因OsmiR156h,在OsmiR156h基因中插入了一段131bp的线粒体片段,进而影响mRNA长度,增加了OsmiR156的成熟体表达水平,通过作用于Spl基因家族来调控分蘖、株高以及产量,并且表现出剂量依赖效应。通过聚合sdt基因与“绿色革命”基因水稻sd1,能够使水稻产量在目前超级稻的基础上提高约20%。这项研究表明,通过人工改造OsmiR156的多聚核苷酸状态是提高水稻产量潜力的一种新策略,对于培育水稻高产抗倒伏新品种、促进水稻产量进一步提升具有重要的指导意义。

文章链接:http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0126154

图a为突变体表型,图b为sdt基因籼稻近等基因系,图c为sdt基因克隆过程,图d为转基因验证,图e为sdt基因蛋白差异。

来源:合肥物质科学研究院

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