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【江苏科技报】南农大水稻研究成果入选2014年度“中国高等学校十大科技进展”

2015-01-01 来源:人员机构 作者: 图片:

    本报讯(记者 费梦雅) 目前水稻单产处于徘徊局面,要想获得更大的增产空间,籼粳亚种间杂交是一条重要途径。但籼粳交杂种普遍存在株高超高问题,南京农业大学教授万建民团队克隆了参与独脚金内酯信号途径的“D53”基因,它参与水稻分蘖、株高的调控,从而影响水稻的株叶形态,进而影响产量。近日,该研究成果“水稻矮化多分蘖基因DWARF53的图位克隆和功能研究”入选教育部2014年度“中国高等学校十大科技进展”,这也是江苏唯一入选的高校科技项目。

    独脚金内酯(Strigolactone)是2008年发现的调控植物分枝的第三种激素,对植物株型起着至关重要调控作用,但其信号传导途径却知之甚少。该研究团队利用一个水稻部分显性矮杆突变体dwarf 53(d53),通过图位克隆获得D53基因,编码一个新的在结构上与I类Clp ATPase类似的核蛋白。分析发现,在独脚金内酯存在条件下,D53蛋白可与两个已知的独脚金内酯信号分子D14、D3互作,形成D53-D14-SCFD3蛋白复合体,使D53蛋白泛素化,进而被蛋白酶体特异降解,诱导下游目标基因表达,使独脚金内酯信号响应。“也就是说,我们发现的D53蛋白,是独脚金内酯信号途径中的一个组分,能够调控独脚金内酯信号途径,从而影响水稻株型、株高,进而影响产量。”参与项目的南京农业大学江玲解释。

    据了解,水稻包括籼稻、粳稻两个亚种。一般粳稻种植于北方,米饭比较柔软;籼稻多种植于南方,米饭偏硬。长江流域两种类型的水稻品种都可种植,在江苏,粳稻种植面积占水稻生产面积的80%以上。但目前水稻单产要进一步提高难度较大,通过籼粳亚种间杂交是进一步提高水稻单产的重要途径,但籼粳杂种普遍存在植株偏高、易倒伏、育性差、结实率低等问题,限制了籼粳杂种优势的有效利用。该研究结果首次在遗传和生化层面上证实了D53蛋白作为独脚金内酯信号途径的抑制子参与调控植物分枝(蘖)生长发育,不仅为水稻株型改良提供重要理论基础,也为籼粳交杂种优势利用提供有用的基因和材料,并为籼粳交杂种优势在生产上的有效利用提供了应用前景。

    该结果以Article Research形式在2013年12月26日《Nature》上正式发表,目前已被SCI他引31次。该杂志同期News & Views栏目为本研究发表了专题评述,认为“D53蛋白的发现为研究独脚金内酯和其他激素信号途径提供了积极帮助,并对调节植物营养分配与利用具有深远的影响”。


原文链接:http://www.jskjb.com/html/dv_453217965.aspx

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编辑:刘梦婷 许天颖

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