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華中農大發現一水稻增產重要基因

2023-08-01 10:27:39   來源: 湖北日報 

華中農業大學邢永忠教授團隊的一項研究,挖掘到一個水稻重要增產基因GY3。該基因通過調控細胞分裂素的合成,可顯著增加水稻每穗粒數,從而增加水稻產量,為水稻高產育種提供了重要的基因資源。

7月27日晚,這一研究成果在線發表于國際學術雜志《自然—遺傳學》。團隊成員吳比博士為論文第一作者,邢永忠教授為通訊作者。張啟發、殷平、李興旺、謝為博、陳偉、鄢文豪、王磊、李香花、肖景華等多位學者參與了研究的指導工作。

水稻是世界上三大糧食作物之一。培育高產優質的水稻品種,不僅是科學研究領域的重要課題,也是我國糧食安全的重要保障。

我國種植的亞洲栽培稻包括兩個亞種——秈稻和粳稻,在漫長的亞種分化和長期的育種選擇過程中,粳稻(短圓形)和秈稻(細長形)不僅在稻米外形特征表現出巨大的差異,而且在基因組水平也有很大不同。針對水稻秈粳亞種間產量形成的機制異同問題,邢永忠教授團隊開展了近12年的研究。

該團隊克隆了產量基因GY3,發現粳稻來源的GY3為優良等位基因,具有增產效應。研究人員發現了一種GY3參與的新的細胞分裂素合成途徑,解析了GY3的調控機制,對水稻遺傳改良具有重要意義。

據介紹,研究發現絕大部分粳稻和少部分秈稻攜帶優良GY3等位基因,而當前推廣的秈稻品種絕大多數不具有GY3增產等位基因,表明GY3在秈稻育種中還沒有被育種家利用。團隊將GY3優良等位基因導入4個秈稻恢復系后,發現改良的恢復系小區產量提高9.1%—16.3%;利用這些改良恢復系配制的雜交種,也比原始雜種小區產量提高7.4%—15.4%。這些結果表明,GY3可作為秈稻高產育種的重要基因,有望推動秈稻品種產量的大幅度提升。

 

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