2023年11月26日

中国农科院水稻分蘖调控的分子机理研究取得突出进展

作者 admin

快讯:(中国农业科技信息网5月7日)
在禾谷类农作物生长发育过程中,除主茎外,往往形成众多的分枝,使整个植株呈现丛生状(见图)。这一现象在农业生物学上被称为分蘖。分蘖是禾谷类作物最重要的农艺性状之一,在很大程度上决定了作物的产量。作为单子叶植物一种特殊的分枝现象,分蘖同时也是最重要的植物遗传学和发育生物学的基本问题之一。虽然分蘖现象在组织解剖学已有相当系统的研究,但对其分子遗传调控机制的了解基本上是空白。
我院水稻所年轻科学家、院一级杰出人才钱前博士领导的课题组,与《水稻重要性状的功能基因组学研究》项目组其他科学家合作,在水稻分蘖分子遗传学机理研究方面取得突出进展。通过遗传筛选,课题组的科学家们鉴定了一个单分蘖的突变体moc1(英文“单分蘖”monoculm1的缩写)。与野生型(即正常植株)多分蘖、丛生的表型比较,moc1突变体除了主茎外没有任何分蘖枝的形成(图2)。遗传分析表明,moc1表型是由单基因隐性突变造成的。通过遗传图谱定位克隆技术,科学家们分离鉴定了MOC1基因。DNA序列分析和同源性研究表明MOC1编码一个转录因子,属于植物基因组特有的GRAS家族的一个成员。进一步系统而深入的功能研究表明作为主控基因的MOC1调控了一个精细而复杂的信号传递网络,并通过此网络调节水稻分蘖牙的形成及其正常生长发育。
MOC1基因的在农业生产上的应用价值是不言而喻的。在基础理论研究方面,这项研究是近年来在植物形态建成特别是侧枝形成领域中最重要的发现之一,研究成果发表在近期的《Nature》上。
中国农业科技信息网(5月7日10:40:00)