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水稻小穗确定性调控分子机制 为提高水稻产量提供了新路径

我国科学家近日对水稻小穗的确定性调控分子机制进行解析,为水稻小穗“变性”提高每穗粒数、从而实现水稻增产提供了可能。该研究由西南大学水稻研究所与四川省农业科学院水稻高粱研究所联合完成,相关研究成果已于近期发表在植物学国际期刊《植物生理学》上。

“水稻产量的构成有‘三要素’——亩穗数、每穗粒数、千粒重,其中每穗粒数的多少与水稻小穗内小花的数目直接相关。”论文通讯作者、西南大学农学与生物科技学院何光华教授介绍,小穗是禾本科植物特有的花序结构,在不同物种中分为不确定性小穗和确定性小穗两类。小麦属于前者,小穗最终产生的小花和籽粒数目是变化的,且一般都大于2个;水稻、玉米则属于后者,小穗内只包含1个可育小花。

已有研究表明,水稻中的SNB、OsIDS1和MFS1等3个基因参与了小穗分生组织确定性的调控,这些基因发生突变后,将出现一定比例的小穗内多小花情况。何光华教授带领的研究团队则发现,一种MYB的转录因子具有明显的转录抑制活性,其通过EAR基序与另一个已知的转录共抑制子TPRs结合后,能够影响SNB和OsIDS1基因的表达,从而在小穗分生组织确定性调控中发挥作用。

“将水稻的确定性小穗改造成不确定性小穗,可以实现小穗内小花和籽粒数目的倍增,从而为提高水稻每穗粒数实现增产提供了可能。”西南大学水稻研究所李云峰副教授说,该研究明确了水稻小穗确定性调控分子机制,为提高水稻产量提供了一条新的路径。

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