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基因新发现或可让水稻既优质又高产

更新:2015年08月09日 阅读次数: 【字体:

 

 中科院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东带领团队,从优质杂交水稻不育系泰丰A中成功分离并克隆了一个控制水稻粒形和提升稻米品质的重要基因GW7,该基因同时可提高水稻产量和品质,未来可用于超级杂交水稻新品种培育。相关研究成果于7月6日在线发表于《自然—遗传学》

据介绍,全世界超过一半人的热量摄取主要依靠稻米,然而高产稻一般品质较差,品质好的水稻品种则往往产量较低,两者很难协调。长期以来,我国水稻育种的主要目的是保证产量提升,而高产稻很难保证优质,这在杂交水稻中尤为明显。如何解决“高产不优质,优质不高产”的问题一直是水稻育种面临的难题。

“我们发现的这一基因能通过改变细胞分裂模式,让稻米变得更为细长,有效地减少垩白率和垩白面积,从而提高稻米在外观、口感等方面的品质。”傅向东说。

研究团队在前期研究中发现,来自巴基斯坦的优质Basmati水稻的GW8基因有一个等位变异,该基因可使籽粒变为细长型,明显提高稻米品质,但却导致水稻产量损失14%。进一步研究发现,GW8能直接结合到GW7基因的启动子并调控其表达,来自热带粳稻的GW7基因的一个等位变异使其基因表达水平不受GW8调控。将GW8-GW7分子模块导入我国高产水稻品种后,在保证产量不减的基础上可显著提升稻米品质。研究还表明,将GW7和GS3基因的优异等位变异聚合并应用到我国高产水稻中,可明显提高稻米品质,同时还可提高产量。

美国康奈尔大学教授苏珊·麦克库奇在发表于《自然》的一篇报道中表示,目前尚未有人可兼顾水稻育种的高产与优质,“这将是一个影响巨大的研究成果”。报道认为,GW7基因的克隆为水稻高产优质分子模块设计育种直接提供了具有重要应用价值的新基因,也为揭示水稻品质和产量协同遗传改良的分子奥秘提供了新线索(来源:中国科学报 张巧玲)

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