价值中国 - 财经商业新媒体
读书
正在读取登录信息...

中国科学家实现高产优质水稻品种设计育种

书评人:徐政龙 2018-01-13 09:18 赞[0] 收藏

中国科学家实现高产优质水稻品种设计育种

2017-03-22 12:22
转自基因农业网
 
 
 

——中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华研究组与遗传发育所李家洋研究组在水稻理想株型基因超高产等位位点的克隆与作用机理解析取得重要进展

    水稻株型是决定水稻产量的主要因素之一,也是决定抗倒性的主要农艺性状,水稻理想株型的塑造是提高水稻产量的重要途径。控制水稻理想株型的主基因IPA1 (Ideal Plant Architecture 1) 编码一个含SBP-box的转录因子,参与调控多个生长发育过程。我国近些年培育的很多超级稻品种都具备理想株型特征,然而其分子遗传调控机制一直没有得到挖掘。中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华研究组与中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组等合作,在水稻理想株型优异等位位点克隆及精细调控机理上取得新进展。

    利用超级稻品种甬优12的原始育种品系,通过图位克隆的方法,成功克隆了调控株型的主效位点qWS8/ipa1-2D,该位点位于IPA1基因上游,包含一段大片段三元串联重复序列,这一基因组结构变异导致了IPA1启动子区甲基化水平降低,IPA1基因表达量上升,从而使植株出现理想株型的表型,并同时具有适当的分蘖数。大量品种分子鉴定结果显示该位点近期起源于中国,尚未广泛应用。进一步研究表明,IPA1对株型有着精细的剂量调控效应,利用IPA1的不同等位位点,实现IPA1的适度表达是形成大穗、适当分蘖和粗秆抗倒理想株型的关键。利用ipa1(现定名为ipa1-1d)及ipa1-2d新位点,与嘉兴农科院合作育成了嘉优中科系列品种,增产效果显著,实现了超级稻新品种的分子设计育种。该研究为今后水稻理想株型的分子设计育种提供了重要遗传资源和技术途径,并为进一步解析水稻株型精细调控机理和水稻新品种分子设计培育奠定了基础。

    上述研究成果于2017年3月20日在Nature Communications杂志在线发表(doi:10.1038/ncomms14789),我所何祖华研究组/植物逆境中心李建明研究组博士后张林与中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组副研究员余泓博士为该论文的共同第一作者,何祖华研究员和李家洋研究员为共同通讯作者。该研究得到了农业部转基因专项,国家重点研发计划,中国科学院先导项目和国家自然科学基金项目的资助。



    图示显示不同自然等位组合能够创造不同的IPA1基因表达水平,从而对分蘖数和穗型产生剂量化影响,合理平衡分蘖数和穗粒数,从而达到最高产量潜力;该图也说明通过不同的等位组合,育种家可以创造出符合不同种植环境和遗传背景的株型特征,提高育种的可操作性。
 

 

来源:中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所 

相关文章

原文网址

http://www.agrogene.cn/info-3871.shtml

北方水稻生产技术问答(第三版)

作者:陈温福 主编

出版社:中国农业出版社

出版时间:2010-09-01

谁在关注这篇书评
  • 个人名片 徐政龙
广东联合出版公司 | 机械工业出版社 | 南京大学出版社 | 清华大学出版社 | 时代光华 | 人民邮电出版社 | 文汇出版社 | 中国经济出版社 | 中国青年出版社 | 中信出版社
浙江大学出版社 | 作家出版社 | 湛庐文化 | 长江文艺出版社 | 华章经管 | 经济日报出版社 | 中国城市出版社 | 财政出版社 | 中华工商联合出版社 | 新星出版社
重庆出版集团 | 人民文学出版社 | 中资海派 | 电子工业出版社世纪波公司 | 中国电力出版社 | 道中财富 | 含章行文 | 同舟人文化 | 华章同人