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万建民院士团队揭示水稻株型遗传调控新机制

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  近日,天天娱乐科学院作物科学研究所万建民院士团队克隆了水稻株型发育新基因OsSHI1,并对其分子机制进行了深入探究,从分子遗传学的角度阐明了OsSHI1对水稻分蘖及穗分枝发育的关键作用,对改良植物株型及提高作物产量具有重要指导意义。相关研究成果在线发表在《植物细胞(The Plant Cell)》上。

  禾本科作物(比如水稻、小麦、大麦以及高粱等)的产量主要由有效穗数、穗粒数及千粒重三个因素决定,而有效穗数和穗粒数则主要由植株分蘖数及穗分枝数所决定。因此,深入研究分蘖或分枝发育的调控机理,对通过植株形态改良进而提高作物产量具有重要的指导意义。

  科研人员筛选到了一个新的水稻株型发育突变体shi1(short internode1),其分蘖数减少、茎秆粗壮并且穗分枝数显著增加。通过图位克隆的方式获得了目的基因OsSHI1,该基因编码植物特异转录因子,主要在腋芽及幼穗中表达。通过酵母双杂交筛选发现,OsSHI1与理想株型调控因子IPA1天天娱乐AG真人互作。后续功能研究表明,OsSHI1能够抑制IPA1对下游靶基因OsTB1OsDEP1启动子的结合活性,影响其基因转录功能,天天娱乐AG真人进而协同调控水稻株型的发育。

  该团队以解决重大科学问题及生产实践问题为目标,长期致力于水稻遗传育种研究工作。此研究是该团队在《自然(Nature)》和《自然通讯(Nature Communications)》相继报道D53TE调控水稻分蘖发育后,在水稻株型研究中取得的又一重要进展。

  该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金-天天娱乐AG真人广东省联合基金及国家转基因专项等项目的资助。(通讯员 卫斐)

  原文链接:http://www.plantcell.org/content/early/2019/03/25/tpc.19.00023

 

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