历时 7 年,我国科研团队破解复粒稻遗传百年未解之谜

IT之家 3 月 10 日消息,IT之家从中国农业科学院官方公众号获悉,近日,中国农业科学院作物科学研究所童红宁研究员领衔的研究团队,破译了国际关注近百年的水稻种质资源“复粒稻”形成的遗传基础,揭示了植物激素油菜素甾醇(BR)调控水稻穗粒数的机制,为培育高产水稻新品种提供了理论基础和新路径。研究成果以长文形式在线发表于科学(Science)

复粒稻是一种具有多粒簇生特点的水稻种质资源,自二十世纪三十年代被世界各国陆续报道以来,因其独特的表型引起了众多科学家的关注,开展了大量研究,最终将控制簇生的 CL 位点定位在 6 号染色体一个较大区间内,但一直未克隆到具体基因,复粒稻形成的遗传机制始终是未解之谜。

据论文通讯作者童红宁介绍,研究团队历时 7 年,创制了 1 万份(约 16 万个单株)复粒稻诱变株系,最终筛选出 2 份不簇生的突变体株系,从而定位到发生突变的基因。通过进一步解析,研究首次发现,油菜素甾醇可以通过调控水稻穗二级分枝调控穗粒数。

田间试验显示,跟不簇生的对照比起来,该研究所采用的一份复粒稻的二级枝梗多了 35.2%,这让每穗的谷粒数增加了 28.2%。这一发现打破了水稻穗粒数和粒重之间“你多我就少”的关系,为水稻新品种改良、实现产量突破提供可能。

“这项研究发现油菜素甾醇含量控制着复粒稻穗粒数的某些特定性状,也说明从种质资源中挖掘基因资源是突破当前作物产量瓶颈的有效途径。”中国科学院院士林鸿宣表示。

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