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水稻株型驯化机制取得重要进展-【新闻】毛叶槲栎

发布时间:2021-04-20 13:25:44 阅读: 来源:管子钳厂家

水稻株型驯化机制取得重要进展

中国农业大学农学院水稻研究中心在水稻驯化机制研究上再次取得重要进展,他们发现了一个编码TCP家族转录因子的基因TIG1控制水稻株型的驯化。相关研究成果4月16日在线发表于《分子植物》(Molecular Plant),题目为“Natural Variations at TIG1 Encoding a TCP Transcription Factor Contribute to Plant Architecture Domestication in Rice”。

亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)由其******祖先种普通******稻(O. rufipogon Griff.)驯化而来,在驯化过程中,诸多性状发生了改变。在株型上,******稻表现较大的分蘖角度,以获取更多的水分、养分和阳光,有利于自然环境下生存繁衍;而栽培稻则多为直立株型,有利于增加密度、提高高产,且便于收获。

孙传清教授团队长期致力于水稻株型驯化机理研究,并取得了一系列的重要进展。之前的工作揭示了PROG1基因的突变导致了由******稻匍匐生长向栽培稻直立生长的转变,不仅株型得到改良,而且穗粒数增加、产量大幅度提高。然而发现有些******稻尽管携带了与栽培稻相似的prog1,而株型表现为倾斜生长,分蘖角度依然较大,但其机理不清。

为了进一步揭示水稻株型驯化的调控机制,研究人员利用一个分蘖倾斜生长的******稻渗入系,通过图位克隆,鉴定了控制倾斜生长表型的基因TIG1(Tiller Inclined Growth 1),该基因编码一种TCP家族的转录因子。******稻中TIG1基因特异地在分蘖基部的远地侧高表达,通过激活EXPA3,EXPB5 和 SAUR39 等下游基因的表达促进该部位的细胞伸长,从而维持较大的分蘖角度。在水稻驯化过程中,籼稻tig1基因的启动子区发生自然变异,使该基因在分蘖基部远地侧内的表达水平******降低,从而导致分蘖角度减小,水稻株型由倾斜生长转变为直立生长。籼稻tig1周围区域的核苷酸多态性降低,表明该基因在籼稻中受到了人工选择。TIG1基因的克隆不仅为揭示水稻分蘖角度的调控机制提供了重要线索,而且为深入阐释水稻驯化过程中株型演变的分子机理提供了新的认识。

已毕业的张卫峰博士为该论文的第一作者,孙传清教授和朱作峰教授为通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划七大农作物育种专项和国家自然科学基金的资助。

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