水稻株型調控及進化的分子機理

《水稻株型調控及進化的分子機理》是依託中國農業大學，由孫傳清擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：水稻株型調控及進化的分子機理
• 依託單位：中國農業大學
• 項目負責人：孫傳清
• 項目類別：重點項目

項目摘要

水稻是最重要的糧食作物之一。解析株型調控與進化的分子機理是水稻遺傳與進化研究領域重要課題之一。在國家自然科學基金的資助下，我們克隆了控制野生稻匍匐生長習性基因PROG1，發現在水稻進化過程中，由野生稻的PROG1基因進化為栽培稻的prog1後，不僅由匍匐生長變成直立生長，株型得到改良，而且穗粒數增加，產量大幅度提高，表現為多效性。本項目將在前期工作的基礎上，利用EMS誘變匍匐生長滲入系，從中篩選直立生長的突變體，採用圖位克隆和TILLING技術，分離PROG1的抑制基因（suppressor ），同時，利用晶片技術，鑑定PROG1下游調控基因；並通過研究激素對PROG1及其抑制基因的表達和株型的調控，比較野生稻與栽培稻PROG1抑制基因序列及功能的差異，探索水稻株型調控及進化的分子機理。研究結果對水稻株型及產量性狀的分子改良和揭示栽培稻株型進化的分子機理具有重要的理論與實際意義。

結題摘要

株型是水稻進化與改良的重要目標之一，揭示株型調控的分子機理對進一步提高水稻產量具有重要意義。在以前的研究中，我們利用匍匐生長的野生稻滲入系YIL18克隆控制水稻株型馴化基因PROG1。為了進一步揭示株型調控的分子遺傳機理，我們利用EMS 誘變匍匐生長滲入系YIL18，從中篩選出直立生長突變體，採用圖位克隆方法分離了PROG1 的抑制基因SUP1（Suppressor of Excessive Tillering），該基因是一轉錄因子，通過抑制PROG1基因的表達，調節生長素極性分布，使株型變直立，分櫱角度變小，分櫱數減少，株高增加，穂粒數增多，產量增加。研究結果不僅為揭示水稻株型調控的分子機理提供新的證據，也為水稻株型和產量改良提供了基因資源。