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《中国科学家发现杂交稻稳产高产基因》

  • 来源专题：中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者： 王跃
  • 发布时间：2020-04-02

  • 3月28日，中国农业科学院水稻研究所、深圳农业基因组研究所与中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究团队，合作发现了杂交稻一个“绿色革命”基因（赤霉素合成基因SD1）的伴侣基因（独脚金内酯合成基因HTD1HZ），该伴侣基因决定了杂交稻稳产高产的性能。20世纪50至60年代，育种学家利用“矮化基因”改良水稻、小麦等作物株型，培育高产品种，被称为“绿色革命”。该研究发现，我国超级稻父本品种“华占”含有“独脚金内脂合成基因”的新等位基因HTD1HZ，能够有效增加水稻茎枝数和产量。相关研究成果发表于《分子植物》期刊。

  • 原文来源：;http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/3/354213.shtm
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  • 《中国科学家率先发现水稻自私基因》
    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：zhangyi8606
    • 发布时间：2018-06-15
    • 由中国农业科学院副院长万建民院士领衔的科研团队，在世界上率先发现了水稻自私基因，并由此破解水稻杂种不育的机理。这是科学史上植物自私基因首次被发现，证实了植物界同样存在不符合孟德尔遗传规律的非经典遗传现象。相关研究成果近日在线发表于国际权威学术期刊《科学》上。 万建民介绍，所谓自私基因，是指双亲杂交后，父本或母本中能控制其自身的DNA片段优先遗传给后代的、具有自私性质的基因；这不符合经典的“父、母基因均匀传递”的孟德尔遗传规律。2017年，《科学》曾报道小鼠和线虫自私基因的非孟德尔遗传现象，但植物中的相关报道迄今尚未见到。 万建民表示，籼稻和粳稻杂交比目前的杂交稻能进一步提高单产15%—30%，但籼粳杂种会有近50%不结实，使其增产潜力严重受限。为此，万建民团队以亚洲栽培稻粳稻品种和南方野生稻为研究材料，系统解析了野生稻与栽培稻间杂种不育问题和遗传特性：其不育性受水稻自私基因位点qhms7的控制，并发现其包含三个紧密连锁的基因ORF1、ORF2和ORF3。其中ORF1基因功能未知；ORF2基因的毒性蛋白起杀配子作用；而ORF3基因的解毒蛋白则保护配子，使携带ORF3基因的花粉可育。这就破解了自私基因在维持植物基因组的稳定性和促进新物种的形成中的分子机制，探讨了毒性—解毒分子机制在水稻杂种不育上的普遍性。在此基础上，可利用基因编辑技术对具毒性功能的自私基因进行编辑删除，创制能实现籼粳杂种优势的水稻新品种。
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  • 《中国科学家发现增加水稻穗粒数的新途径》
    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：zhangyi8606
    • 发布时间：2019-02-02
    • 本报讯（记者李晨）1月24日，《植物生物技术》（Plant Biotechnology Journal）在线发表了中国水稻研究所种质创新团队最新成果，该成果解析了水稻小穗内小花数目的发育调控机制，为水稻高产分子设计育种奠定了基础。他们为增加每穗粒数提供了两条新的途径和观点，即通过常规杂交或者基因编辑手段培育“多花小穗”水稻品种从而实现水稻增产。 每穗粒数是水稻产量构成的重要三要素之一。论文通讯作者、中国水稻研究所研究员钱前说，目前，在水稻上通过常规途径增加穗粒数和穗密度实现增产的方法有一定难度，因此研究人员迫切需要寻找一种增加穗粒数的新途径。 论文第一作者、中国水稻研究所副研究员任德勇介绍，前期研究发现，每穗粒数的形成有一个重要的影响因素，即小穗内的小花数，正常水稻一个小穗内只包含1朵花，形成1粒种子。该团队鉴定了一个新等位突变体fon4-7，该突变体使小穗除了产生正常的顶生小花外，还形成一个额外的或者侧生的小花。该研究揭示了FON4调控小穗分生组织的确定性，其突变导致小穗内小花数目不确定，获得形成多花小穗的潜力，进而形成多个种子。 该研究得到了国家自然科学基金委和浙江省自然科学基金委资助。 论文相关信息：https://doi.org/10.1111/pbi.13083
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