水稻粒长调控分子机制破解
- 发布时间：2015-07-08 01:30:50 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
■最新发现与创新
科技日报讯 （记者李禾）中国农业科学院中国水稻研究所超级稻种质创新团队与中国科学院遗传与发育生物研究所等单位最新合作研究发现，水稻染色体拷贝数变异可调控水稻的粒长和品质，这为水稻粒形的分子设计、高产优质水稻新品种培育奠定了基础。7月6日，国际著名学术期刊《自然—遗传学》发表了这一成果。
粒形是衡量稻米外观品质的主要指标，也是影响水稻产量性状的重要因素。与绝大多数短圆状粳稻不同的是，美国长粒粳稻米粒细长有光泽。中国农科院等团队将美国长粒粳稻携带的粒长调控基因——GL7基因，精细定位在水稻7号染色体的一个区间内；进一步遗传学研究发现，大多数美国长粒粳稻品种中，GL7位点发生了DNA大片段串联重复。该基因组结构变异导致GL7基因表达量上升，临近负调控因子表达下调，引起粒长增加等，揭示了美国长粒粳稻粒长复杂而精确的遗传调控机制。将美国长粒粳稻GL7基因位点通过分子标记导入普通水稻品种中，可显著改善稻米外观、品质而不影响产量。
研究还发现，在粳稻中，与GL7临近的负调控因子能抑制GL7表达，因此，过表达GL7基因在籼稻中出现了比粳稻更明显的表型。通过对96个品种序列分析证实，“粤丰”等广东优质籼稻品种品质好的重要原因是由于其同时聚合了GL7和GS3优势位点。该结果为基因拷贝数变异如何在育种过程中被选择、利用提供了重要例证。
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