《中国农科院油料所研究揭示改良大豆株型提高耐密植和耐旱性新机制》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 王晶静
  • 发布时间:2020-12-06
  • 近日,中国农业科学院油料作物研究所南方大豆遗传育种创新团队发现了调控大豆株型、提高大豆耐密植与耐旱性的重要基因GmMYB14,揭示了该基因通过油菜素内脂途径调控大豆株型,提高大豆耐密植与耐旱性的分子机理。相关研究成果在线发表在《植物生物技术(Plant Biotechnology Journal)》上。

    据团队首席周新安研究员介绍,株型是大豆产量形成的主要影响因子。随着大豆机械化作业水平的不断提升,迫切需要株形紧凑、耐密抗倒的新品种以及对大豆株型调控机制进行系统深入的研究。GmMYB14定位于细胞核,具有酵母自激活活性。通过双荧光素酶活性检测、凝胶迁移试验以及酵母单杂交试验,验证了GmMYB14能够与GmBEN1的启动子结合,上调GmBEN1基因的表达。GmMYB14的过表达植株内源油菜素内脂含量下降,产生株高降低、叶柄缩短,叶柄与主茎夹角变小、叶面积缩小、株型紧凑等表型,从而提高了耐密植特性,并改善了大豆对干旱或渗透胁迫的抗性。该研究得到国家自然科学基金、现代农业产业技术体系以及中国农科院科技创新工程等项目资助。

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    • 近日,中国农业科学院棉花研究所分子遗传改良创新团队鉴定了新的调控棉花株型结构的基因GhPAS1,阐明了GhPAS1通过正向响应油菜素内脂(BR)信号调控棉花株型发育的生物学功能,为创制适宜于机械化采收的棉花品种提供优异的种质资源。相关研究结果以“The bHLH transcription factor GhPAS1 mediates BR signaling to regulate plant development and architecture in cotton”为题发表在国际学术期刊《作物杂志(The Crop Journal)》(IF=3.395,Q1)上。 棉花是世界上重要的纤维和油料作物。我国作为世界棉花生产、消费和进口第一大国,棉花在国民经济中发挥重要作用。株型是影响棉花机械化和产量的关键因素。棉花具有多年生、无限生长的特性,具有复杂的分枝模式,侧枝较长、松散的株型不利于棉花单产提高和机械化采摘。棉花株型相关基因的发掘和调控机制的解析是实现棉花株型改良的重要途径。 该研究前期鉴定了调控棉花株型结构的基因GhPAS1。陆地棉中GhPAS1沉默显著抑制植株生长发育,极大地改变棉花的株型结构,主要表现为株高降低、果枝数目减少、果枝长度缩短和棉铃数目减少,证明GhPAS1调控株型结构的建成。进一步的研究发现GhPAS1过表达能够部分恢复棉花BR缺陷型突变体pag1的矮化表型,表明GhPAS1是正向响应BR信号的调控因子。该研究结果为解析植物激素BR调控棉花株型建成的机制奠定了重要的理论基础,为棉花株型改良提供重要的基因资源。 中棉所吴焕焕博士和新疆农业大学任中英硕士为共同第一作者,中棉所李付广研究员和杨作仁研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然基金创新研究群体项目(31621005)和国家转基因重大项目(2018ZX0800921B)的资助。 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cj.2020.10.014 (原标题:中国农科院中棉所分子遗传改良创新团队揭示GhPAS1基因影响棉花株型的分子机制)