JIA | 西南大学水稻生物学团队详细阐述水稻单子叶植物花器官的特征发育调控机制

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一，同时也是单子叶的模式植物。水稻花发育是从营养生长转向生殖生长的重要阶段，也是繁衍后代的必要过程，直接关系着水稻产量和品质的形成，因此一直是研究热点。通过对模式植物拟南芥和金鱼草的广泛研究，双子叶植物花器官发育的分子遗传机制日渐完整和详尽，并提出了经典的"ABCE"调控模型。然而，水稻等单子叶植物花器官的特征发育调控机制却仍不清楚。

近期，西南大学水稻生物学团队利用EMS诱变，分离鉴定了一个影响内颖发育及小穗分生组织确定性的水稻突变体multi-floret spikelet 3 (mfs3)，突变体出现内稃主体结构严重退化，花器官数目增多，双花等表型。研究结果以题为"Gene mapping and candidate gene analysis of multi-floret spikelet 3 (mfs3) in rice (Oryza sativa L.)" (点击题目查看全文) 在Journal of Integrative Agriculture 12期刊出。

mfs3 突变体内稃严重退化，内稃主体缺失，花器官的数目偶有增加，外稃，退化的内稃以及内轮花器官数量均成倍数增加，表现为双花。遗传分析表明该突变性状受一对隐性单基因控制。MFS3 基因编码一个AT-hook DNA结合蛋白，该基因的突变会造成内稃主体(bp)发育特征基因REP1的显著下调及小穗分生组织确定性基因IDS1、SNB的显著上调，暗示其在水稻花器官发育过程中对内稃的形成和花器官数目的控制即小穗发育确定性是必需的。本研究结果对进一步了解水稻花器官发育调控分子机制及水稻的高产分子育种设计提供了新的基因资源。

本文通讯作者为李云峰副研究员，硕士毕业生郑昊和张君为共同第一作者。该研究得到国家自然科学基因(31271304)，国家重点研发计划(2017YFD0100202)，重庆市自然科学基金(CSTC2017jcyjBX0062)，重庆市研究生科研创新项目(CYS2015066)资助。

Cite the paper:

ZHENG Hao, ZHANG Jun, ZHUANG Hui, ZENG Xiao-qin, TANG Jun, WANG Hong-lei, CHEN Huan, LI Yan, LING Ying-hua, HE Guang-hua, LI Yun-feng. 2019. Gene mapping and candidate gene analysis of multi-floret spikelet 3 (mfs3) in rice (Oryza sativa L.). Journal of Integrative Agriculture, 18(12): 2673-2681

团队简介

何光华教授（左七）领衔的西南大学水稻生物学团队
李云峰（中）

西南大学水稻生物学团队由何光华教授领衔，主要从事水稻重要农艺性状的基因克隆与分子机理解析。李云峰副研究员主要负责水稻花穗发育的分子机制及分子育种研究，近年来主持国家自然科学基金面上项目4项，先后在PNAS、The Plant Cell、The Plant Journal、Plant Physiology和New Phytologist等国内外重要期刊上发表论文30余篇。

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》，JIA) 是中国农业科学院与中国农学会联合主办、农业信息研究所承办的英文学术期刊。创刊于2002年，主编为中国农业科学院副院长万建民院士。2018年SCI影响因子1.337，位于科睿唯安JCR农业综合学科Q2区（18/56）。2019年采用开放获取形式，专注刊登作物学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、资源环境、食品科学、农业经济与管理等国际农业科学前沿热点领域的综述、研究论文、简报以及评述等。 

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