遗传发育所在水稻种子大小决定研究上取得重要进展

2015-08-24 | 作者: 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 标签: 水稻种子

种子大小是水稻产量构成的要素之一,长期以来一直是很多作物育种改良的重要目标。生长素作为最为重要的植物激素之一,参与了植物生长发育的众多重要过程。尽管生长素的合成、运输和信号转导在模式植物拟南芥中研究已比较深入,然而其在作物中的研究和对作物产量的影响仍知之甚少。

中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才研究员和其合作者李家洋院士课题组通过对一水稻大粒显性突变体(Big grain1, Bg1-D)的研究,发现BG1编码一个受生长素特异诱导的早期响应的未知功能蛋白,在水稻茎和穗的维管组织中特异表达。有意思的是,BG1过表达株系生长素极性运输能力显著增强,并导致水稻籽粒显著增大。田间试验表明,BG1过量表达株系与对照相比千粒重增加25%,产量增加21%。BG1过量表达植株生物量也显著提高。进化分析表明BG1在高等植物中具有高度保守性。过表达BG1同样使双子叶植物拟南芥种子增大及生物量增加,暗示BG1在单、双子叶植物生物量及作物产量改良中均具有极大的应用潜力。

该项研究成果于2015年8月17日在美国科学院院刊(PNAS)在线发表(doi:10.1073/pnas.1512748112)。刘林川博士和童红宁副研究员为论文共同第一作者,研究得到国家自然科学基金、农业部转基因专项等资助。


BG1可显著提高水稻及拟南芥的生物量和产量

来源:中国科学院遗传与发育生物学研究所

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