華中農大水稻團隊發現重要基因
; 在上周出版的《美國科學院院刊》上,華中農業大學張啟發院士課題組發表的論文首次揭秘:他們歷時9年尋找到一個水稻基因GS3,又用了4年證實該基因在谷粒大小和粒型的調控中起著重要作用,并發現了這個基因中控制谷粒大小的關鍵區域OSR。
; 谷粒大小是水稻生產中的重要性狀,因此張啟發課題組從1997年就開始了對控制水稻粒型基因的研究,直到2006年終于找到了GS3。近年來,研究人員通過深入研究,證實了它是調控谷粒大小的主要基因。
; 論文第一作者、該校生科院博士生茆海亮介紹,他們發現該基因編碼的蛋白存在相互對抗的前后兩個部分,其中前一段是控制粒型的關鍵區域OSR,后面一段對OSR的功能有抑制作用,這兩個部分之間的“博弈”最終決定谷粒的大小。沒有GS3蛋白(或該蛋白無功能)的水稻品種為長粒型,長度約10毫米;含有完整GS3蛋白的水稻粒型中等,約8毫米;只有OSR的水稻為短粒,約6毫米。
; 研究還發現,幾乎所有的優良粳稻品種都帶有完整的GS3蛋白,表現為中等粒型,優良長粒型秈稻品種的GS3蛋白無功能。通過對該基因的導入和替換,能有效地改變水稻品種的粒型,表明GS3對水稻的產量和品質有重要的決定作用,是粒型的變異和演化的主要決定因子之一。
; 課題組在玉米、大麥、大豆等其他物種中也發現了GS3同源的基因,并且OSR在這些同源基因中都存在,說明這些基因有可能也控制著相應物種種子大小。因此該研究成果在品種改良中將有重大應用前景。
; 谷粒大小是水稻生產中的重要性狀,因此張啟發課題組從1997年就開始了對控制水稻粒型基因的研究,直到2006年終于找到了GS3。近年來,研究人員通過深入研究,證實了它是調控谷粒大小的主要基因。
; 論文第一作者、該校生科院博士生茆海亮介紹,他們發現該基因編碼的蛋白存在相互對抗的前后兩個部分,其中前一段是控制粒型的關鍵區域OSR,后面一段對OSR的功能有抑制作用,這兩個部分之間的“博弈”最終決定谷粒的大小。沒有GS3蛋白(或該蛋白無功能)的水稻品種為長粒型,長度約10毫米;含有完整GS3蛋白的水稻粒型中等,約8毫米;只有OSR的水稻為短粒,約6毫米。
; 研究還發現,幾乎所有的優良粳稻品種都帶有完整的GS3蛋白,表現為中等粒型,優良長粒型秈稻品種的GS3蛋白無功能。通過對該基因的導入和替換,能有效地改變水稻品種的粒型,表明GS3對水稻的產量和品質有重要的決定作用,是粒型的變異和演化的主要決定因子之一。
; 課題組在玉米、大麥、大豆等其他物種中也發現了GS3同源的基因,并且OSR在這些同源基因中都存在,說明這些基因有可能也控制著相應物種種子大小。因此該研究成果在品種改良中將有重大應用前景。