《研究解析山栏稻抗旱分子机制》

  • 来源专题:生物育种
  • 编译者: 姜丽华
  • 发布时间:2023-05-11
  • 近日,中国农业科学院生物技术研究所基因安全评价与检测创新团队与国内科研单位合作,解析了山栏稻抗旱的分子机理,建立了山栏稻抗旱评价技术体系,并鉴定出抗旱性强、综合性状优良的品种,为海南地区地方种质资源的创新和应用提供了理论基础。研究结果发表在《国际生物大分子杂志(International

    Journal of Biological Macromolecules)》上。

    山栏稻是海南特色旱稻,具有丰富的遗传多样性,是培育节水抗旱水稻品种的重要种质资源。团队对山栏稻、旱稻、水稻共48个品种进行了抗旱性鉴定,对不同品种抗旱性进行等级划分,选抗旱性不同的5个品种进行转录组测序。分析表明,受干旱胁迫的山栏稻游离氨基酸含量增加。普通旱稻主要是通过调控光合作用来响应干旱,而山栏稻在响应干旱胁迫的过程中激活了更多的应答通路。进一步研究表明,干旱胁迫下显著上调的蛋白Os03g0623100与 抗旱蛋白LEA 互作,有助于水稻的抗旱性。团队收集了200余份海南山栏稻品种资源,研发了山栏稻-林果间作,山栏稻水作,山栏稻-杂交稻病虫害防治等栽培技术,为山栏稻种质资源的创新与绿色高效栽培奠定了基础。

    该研究得到海南省重点研发项目、国家科技重大专项、联合国开发计划署-全球环境基金的支持。(通讯员:崔艳)


  • 原文来源:https://www.caas.cn/xwzx/kyhd/e582195ab48041efbc49fba20b3566a7.htm
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    • 近期,中国水稻研究所水稻基因组模块创制创新团队揭示了水稻高亲和钾离子转运蛋白参与水稻抗旱、耐盐的作用机制。相关研究成果发表于《植物科学前沿》和《环境和实验植物学》。 干旱、高盐等环境胁迫显著抑制水稻的正常生长并导致减产,水稻缺钾会引起植株矮缩、茎秆细弱,严重的产生近似火烧状的“铁锈稻”等,水稻缺钾还会进一步降低其对逆境胁迫的耐受性。研究发现OsHAK1(超表达转基因材料)在根系和地上部均受干旱、高盐诱导上调表达;oshak1突变体在营养和生殖生长期均表现对干旱、盐胁迫敏感,而过量表达OsHAK1可以促进活性氧的清除、增强胁迫响应相关基因的表达、提高水稻的抗旱、耐盐性;OsHAK1的表达量与籼稻和粳稻品种间耐盐性的差异成正相关;通过干旱诱导启动子(OsHAK1pro)特异启动根发育相关基因OsRAA1的表达,获得在干旱逆境下根系生长、钾积累、单株产量和抗旱性均显著提高的转基因水稻。研究结果可为培育抗旱、耐盐水稻新品种提供理论基础。 该研究得到国家自然科学基金、中央级公益性科研院所专项资金项目的资助。水稻所陈光博士为论文第一作者,钱前研究员和南京农业大学徐国华教授为共同通讯作者。