■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新
科技日?qǐng)?bào)訊 （記者李禾）中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院中國(guó)水稻研究所超級(jí)稻種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物研究所等單位最新合作研究發(fā)現(xiàn)，水稻染色體拷貝數(shù)變異可調(diào)控水稻的粒長(zhǎng)和品質(zhì)，這為水稻粒形的分子設(shè)計(jì)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻新品種培育奠定了基礎(chǔ)。7月6日，國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然—遺傳學(xué)》發(fā)表了這一成果。
粒形是衡量稻米外觀品質(zhì)的主要指標(biāo)，也是影響水稻產(chǎn)量性狀的重要因素。與絕大多數(shù)短圓狀粳稻不同的是，美國(guó)長(zhǎng)粒粳稻米粒細(xì)長(zhǎng)有光澤。中國(guó)農(nóng)科院等團(tuán)隊(duì)將美國(guó)長(zhǎng)粒粳稻攜帶的粒長(zhǎng)調(diào)控基因——GL7基因，精細(xì)定位在水稻7號(hào)染色體的一個(gè)區(qū)間內(nèi)；進(jìn)一步遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)美國(guó)長(zhǎng)粒粳稻品種中，GL7位點(diǎn)發(fā)生了DNA大片段串聯(lián)重復(fù)。該基因組結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致GL7基因表達(dá)量上升，臨近負(fù)調(diào)控因子表達(dá)下調(diào)，引起粒長(zhǎng)增加等，揭示了美國(guó)長(zhǎng)粒粳稻粒長(zhǎng)復(fù)雜而精確的遺傳調(diào)控機(jī)制。將美國(guó)長(zhǎng)粒粳稻GL7基因位點(diǎn)通過(guò)分子標(biāo)記導(dǎo)入普通水稻品種中，可顯著改善稻米外觀、品質(zhì)而不影響產(chǎn)量。
研究還發(fā)現(xiàn)，在粳稻中，與GL7臨近的負(fù)調(diào)控因子能抑制GL7表達(dá)，因此，過(guò)表達(dá)GL7基因在秈稻中出現(xiàn)了比粳稻更明顯的表型。通過(guò)對(duì)96個(gè)品種序列分析證實(shí)，“粵豐”等廣東優(yōu)質(zhì)秈稻品種品質(zhì)好的重要原因是由于其同時(shí)聚合了GL7和GS3優(yōu)勢(shì)位點(diǎn)。該結(jié)果為基因拷貝數(shù)變異如何在育種過(guò)程中被選擇、利用提供了重要例證。
