简化杂交稻制种解决方案问世
- 发布时间：2016-03-21 01:31:04 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报讯 （记者张克）一项为解决在水稻杂交稻制种中不育系的包穗问题提供了很好解决方案的研究成果，3月14日在《植物细胞》杂志在线发表。
杂交水稻的发明和大规模应用不仅解决了中国人的吃饭问题，对世界减少饥饿也作出了卓越的贡献。杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系，然而水稻不育系常常具有“包穗”的特性，为杂交稻制种带来很大困难。生产上往往需要在后期大量喷施“九二零”（赤霉素）来克服杂交制种中不育系的包穗问题。然而，“九二零”的施用不仅大大增加了制种成本、降低杂交种质量，而且其效果很大程度上取决于喷施者的技术、施用时期及天气状况等。水稻最上节间特异伸长突变体eui1的发现为育种家培育杂交水稻的高位茎节伸长不育系提供了可能，也大大简化了杂交稻的商业化制种。正是eui1具有解除不育系包穗的功效，因而，也被称为杂交水稻生产中除了不育系、保持系和恢复系外的第四遗传因子。
2006年中科院遗传发育所储成才研究组和上海生科院何祖华研究组同时克隆了EUI1基因，发现EUI1编码一个细胞色素P450单加氧酶，可使具生物活性的赤霉素（促进细胞伸长的植物激素）失活。抑制EUI1表达可提高水稻内源赤霉素含量，从而增加其株高和穗颈长，但对EUI1表达调控机理一直以来并不清楚。
中国科学院遗传发育所储成才研究组高少培博士进一步研究发现，HD-ZIP I类转录因子家族中的HOX12作为转录激活因子，可在植物体内与EUI1启动子直接结合并促进其表达，进而调控植物內源赤霉素的代谢和穗茎伸长。HOX12表达降低的植物中EUI1基因表达量也下降，活性赤霉素含量升高并从穗中向穗上部茎节中流动，导致穗茎中活性赤霉素含量增加，穗茎节变长。该项研究得到国家自然科学基金委和科技部转基因专项的资助。
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