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华中农大:水稻株型及分枝调控研究获进展

我要评论 来源:中国科学报  2015-12-24 11:58:45 编辑:食品中国整理

  本报讯(记者鲁伟 通讯员卓重)华中农业大学张启发、王磊等在水稻株型及分枝调控研究方面取得新进展。他们通过分析水稻3个microRNA及其靶基因在水稻株型发育中的作用及其分子机制,揭示了一个新的控制水稻株型建成的调控途径。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。

  水稻的产量由单株穗数、每穗粒数和粒重共同构成,彼此之间相互影响、相互制约。株型是产量的重要决定因子,以“理想株型”为育种目标的遗传改良极大地提高了水稻的产量,但是关于水稻株型建成的分子调控机制目前尚不清楚。

  研究人员利用反向遗传学、基因组学和分子生物学等多种手段,揭示了microRNA156、microRNA529和microRNA172及它们的靶基因SPL和AP2在水稻株型建成中的调控关系。结果显示,microRNA156和microRNA529通过调节SPL基因决定水稻的分蘖和穗发育过程,而SPL基因的表达量对决定水稻的株型具有重要作用,过高或过低的SPL基因表达都会导致穗部分枝的严重下降,这表明调节SPL基因到合适的表达水平与水稻高产有关。

  进一步研究显示,SPL基因可以调控大量转录调节因子的表达,其中SPL14通过直接调控microRNA172和MADS34-RCN1的途径来决定穗型发育。该研究阐明了水稻株型发育的分子调控机制,对水稻的遗传改良具有指导意义。

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