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遺傳發育所等揭示水稻籽粒大小調控機制

來源： http://www.yangzhuc.com/ 　類別：行業動態　更新時間：2016-01-06　閱讀次

　　水稻產量由分蘗數、穗粒數和粒重三要素所決定。所謂分蘗數是指每一株水稻發育到后期所產生的分枝數，而穗粒數是指每一分枝上擁有的籽粒數，粒重則是指每粒種子的重量，很大程度上粒重由種子的大小和灌漿程度所決定。盡管分蘗數、穗粒數和粒重最終決定了水稻產量，然而，在實際育種工作中，這三者間卻存在非常強的負相關，也就是說，分蘗數增加往往導致穗粒數減少或籽粒變小，穗粒數增加常常會導致分蘗數減少、籽粒變小，籽粒變大導致分蘗數減少或穗粒數減少等。因此，在育種實踐中，育種家很難獲得三者同時具有正向效應的育種材料。
　　
　　中國科學院遺傳與發育生物學研究所儲成才研究組與福建農科院趙明富研究組經過10多年的合作，從一個非常稀有的水稻大粒材料rw11中克隆了一個控制水稻粒長的顯性關鍵因子gl2。gl2編碼一個植物類特異性轉錄因子——生長調控因子，通過常規的雜交將rw11中的gl2回交轉育到小粒水稻品種博白b中，改良的博白b品種籽粒灌漿速度明顯加快，千粒重由19.38克增加到24.64克，增加27.1%，最為重要的是，含有gl2的近等基因系不僅籽粒增大，分蘗數和穗粒數也有顯著增加，從而使單株產量增加16.6%。
　　
　　進一步通過生理、生化及遺傳學等手段對gl2調控水稻籽粒大小的分子機制進行詳細研究，科研人員發現了重要植物激素——油菜素內酯信號途徑下游的一條調控籽粒大小的特異性分支途徑，這項研究不僅詮釋了調控水稻籽粒大小的分子機制，更為重要的是，為水稻高產育種提供了非常難得的育種材料和基因資源。