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控制水稻分蘖的新激素信号转导研究取得突破【新资讯】

发布时间:2019-10-18 11:49:56 阅读: 来源:跷跷板厂家

原标题:南农大水稻分蘖机制研究成果刊登《自然》杂志

记者从南京农业大学获悉,近日,国际顶级学术期刊《自然》以研究论文形式,在线发表了该校万建民教授课题组在控制水稻分蘖的新激素信号转导研究中取得的突破性进展。具体的让中国农药第一网小编带你来详细内容:

万建民教授课题组和中国农科院作科所通过精细定位和图位克隆,首次在遗传和生化层面上证实了独脚金内酯内一种被称为“D53”的蛋白参与调控水稻分蘖的机理。

水稻包括籼稻、粳稻两个亚种

杂交稻的推广应用大幅提高了水稻的产量,因此被誉为第二次绿色革命,但此前的杂交稻由于均属亚种内杂交(即籼籼杂交、粳粳杂交),单产提高已逼近极限。要想获得更大的增产空间,公认需由亚种间杂交(即籼粳杂交)获得。但籼粳杂交种普遍存在植株偏高、易倒伏,育性差、结实率低,培育分蘖少、茎秆粗壮、穗大的理想株型难(其中分蘖是产量形成的基础)。为此,万建民课题组从水稻分蘖、部分显性矮秆、理想株型等角度开展了探索性研究。

研究人员利用一个部分显性水稻矮化多分蘖突变体(dwarf 53,即d53,由日本九州大学惠赠)进行测定,表明d53是一个独脚金内酯不敏感突变体。

通过精细定位和图位克隆,获得了位于水稻第11号染色体短臂末端的D53基因。该基因编码一个新的核蛋白,功能分析发现,在独脚金内酯存在的条件下,D53蛋白可与两个已知的独脚金内酯信号分子D14、D3互作,形成D53-D14-SCFD3蛋白复合体,D53蛋白被泛素化,进而特异地被蛋白酶体系统降解,诱导下游目标基因的表达以及独脚金内酯信号的响应。

该研究成功揭示了水稻分蘖机理,不仅为植物,特别是农作物的株型改良提供了重要的理论基础,同时也为水稻籼粳交杂种优势利用提供了有价值的基因和育种材料,并为籼粳交杂种优势在生产上的有效利用提供了应用前景。

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