作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2020/12/17 10:47:41
选择字号:
水稻穗发芽研究方面获新进展

 

近年由于全球温度升高、台风、暴雨等极端天气的频繁出现,穗发芽危害逐年加剧,受害面积不断扩大,严重影响水稻、小麦等农作物的产量和品质。已有研究发现种皮颜色越深,种子休眠性越强,穗发芽抗性也越强,但目前这种相关性的分子机制仍不明晰。

近日,中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员方军课题组在Journal of Agricultural and Food Chemistry上发表最新研究文章,从分子水平上提供了种皮颜色与穗发芽抗性存在相关性的实验证据。

该课题组前期获得一个穗发芽突变体,通过与休眠性强的水稻品种(红色种皮)杂交进行基因定位过程中发现:红色种皮的后代中出现种皮颜色变浅,穗发芽率降低的现象。基因分析确定:控制穗发芽的基因为OsVP1,是ABA信号途径重要的调控因子;控制种皮颜色的基因为Rc,是调控红色种皮主要成份——原花色素生物合成的转录因子。在红色种皮的Rc代换系中,ABA含量略有上升,但ABA信号基因表达明显上升,OsVP1基因表达上升尤其显著。进一步研究发现红色种皮抑制穗发芽的现象与OsVP1、Rc及另一个调控因子OsC1之间协同相互作用有关,这三个基因通过促进原花色素的生物合成和ABA信号的感知,从而增强了种子对ABA的敏感性,最终抑制穗发芽;该机制在小麦中也相对保守。本研究是该团队在前期系统克隆了穗发芽基因PHS1-PHS4PHS8OsCNX1OsCNX6的基础上,进一步通过研究OsVP1Rc以及OsC1基因相互关系,从分子水平上建立了种皮颜色与穗发芽抗性的联系,推动抗穗发芽分子机制研究取得了新的进展。该项研究为禾谷类作物抗穗发芽研究提供了重要的参考,也为保障粮食品质和粮食安全提供了重要理论基础。

该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项项目、国家重点研发项目、黑龙江省杰出青年基金和中国博士后科学基金的资助。

相关论文信息https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c04748

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
新冠防疫措施让全球减排7% 天问一号拍摄火星高清图发布
10亿年后,地球大部分生命将缺氧而亡 虚拟技术“解锁”密信
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文