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我国科研人员破译“复粒稻”形成的遗传基础
近日,由中国农科院作物科学研究所童红宁研究员领衔的研究团队,破译了国际关注多年的“复粒稻”形成的遗传基础,揭示了油菜素甾醇调控水稻穗粒数的机制,为培育高产水稻新品种提供了新的理论基础和路径。
这是记者3月8日从中国农科院了解到的消息。相关研究成果当日已在线发表于国际学术期刊《科学》上。
据童红宁研究员介绍,“复粒稻”是一种具有多粒簇生特点的水稻种质资源,其独特的表型使之成为研究热点。1931年以来,国内外通过研究,将控制簇生的CL位点定位在6号染色体的一个区间内,但一直未克隆到具体基因,形成“复粒稻”的遗传机制也始终未能明确。
为了寻找目标基因,团队研究人员另辟蹊径,对“复粒稻”种质进行了大规模化学诱变,创制了1万份(约16万个单株)“复粒稻”诱变株系,通过在田间逐一鉴定穗部特征,从中筛选出2份不簇生的突变体株系。经过大量分析研究,终于发现引起突变的关键基因BRD3。
“通过进一步的基因组测序,我们发现控制簇生的CL位点不仅包含BRD3,还包括激活其表达的复杂染色体结构变异,这解释了业内长期难以克隆到具体基因的原因。”童红宁说。
“水稻是主要粮食作物之一,也是全球超过一半人口的主粮,提高水稻单产对粮食安全具有重要意义。”中国农科院副院长曹永生表示,水稻单产突破依赖种质资源中重大基因的发掘利用,油菜素甾醇调控水稻穗粒数的机制的发现,提供了水稻单产突破的新视角。
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