中国农业大学在高产高效小麦新品种设计方面取得新进展
2024/04/12
![]() |
图 r-e-z单倍型的克隆及田间增产效应分析
在国家自然科学基金项目(批准号:31991210)等资助下,中国农业大学孙其信团队经过多年探索,鉴定到一个显著提升小麦氮素利用效率和群体产量的关键位点,为高产高效小麦新品种培育提供了重要基因资源和新的育种策略。研究成果以“基于赤霉素与油菜素内酯激素平衡创制高产半矮秆小麦(Reducing brassinosteroid signaling enhances grain yield in semi-dwarf wheat)”为题,于2023年4月26日在线发表于《自然》(Nature)。论文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06023-6。
小麦(Triticum aestivum L.)是世界上种植面积最大的粮食作物,为人类提供21%的食物热量和20%的蛋白质来源。上世纪中叶,以半矮秆为主要特征的小麦绿色革命品种为解决世界粮食问题做出了重要贡献,主要是通过利用矮秆基因Rht-B1b或Rht-D1b调节赤霉素(GA)介导的信号传导途径发挥作用。但是,携带Rht-B1b或Rht-D1b等位变异的矮秆小麦同时存在粒重和氮素利用效率显著降低等不良效应。因此,挖掘和利用新的矮秆基因资源,培育不依赖于Rht1-B1b或Rht1-D1b的半矮秆小麦品种,是进一步提升小麦产量潜力和保障农业绿色可持续发展的重大需求。
基于正向遗传学研究策略,孙其信团队历时十年在小麦4B染色体短臂上鉴定到一个约500 Kb的大片段缺失单倍型变异,含有3个紧密连锁的基因,即Rht-B1/EamA-B/ZnF-B的缺失,命名为r-e-z。与未缺失类型相比,r-e-z缺失单倍型小麦也表现出半矮秆的表型,且茎秆强度、耐密性、收获指数、千粒重和产量等有显著提升,在群体水平下缺失单倍型变异可使小麦增产10%左右。深入研究发现,r-e-z变异单倍型的表型效应与Rht-B1/ ZnF-B的缺失有关,其中ZnF-B编码一个含有RING结构域的E3泛素连接酶,通过26S蛋白酶体途径特异性地介导油菜素内酯(BR)信号的负调控因子TaBKI1在质膜上的降解,揭示了通过敲除ZnF-B抑制BR信号和敲除Rht-B1激活GA信号来协同调控小麦株高和籽粒发育的分子机制。
该项研究鉴定到BR信号转导途径1个新的关键元件ZnF-B,提出了通过双重调控GA和BR信号转导机制来设计新型半矮秆高产小麦品种的育种策略,为低碳绿色农业发展奠定了新的理论基础。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年6月优质国际学术会议推荐 7
-
2026年第17届机械与航空航天工程 193
-
2026年先进航空航天技术与卫星应用 324
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 1808
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 1632
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 6095
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 1819
-
2026年艺术、文化产业与数字媒体国 04-29
-
2026年智慧教育、教育研究与文化交 04-29
-
2026年数字社会、公共管理与经济学 04-29
-
2026 政务服务、数字治理与智慧城 04-28
-
2026 制冷技术、暖通设备与环境调 04-28
-
2026 轻工材料、绿色制造与循环利 04-28
-
2026 多语言智能、翻译技术与国际 04-28
-
2026 生物育种、生态种植与现代农 04-28
-
中国科协发布2025年《重要学术12
-
2026年新锐分区(原中科院期刊2595
-
2025年两院院士增选有效候选人4402
-
2025最新JCR分区及影响因子12342
-
好学术:科研网址导航|学术头条分5673
-
2025年国际期刊预警名单发布!5837
-
2025年中科院期刊分区表重磅发20812
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提6954
-
二维超导迈斯纳效应探测研究获进展04-29
-
研究发现笼目超导体中多重范霍夫奇04-29
-
二氧化碳加氢制高碳烯烃与航煤馏分04-29
-
靶向特定蛋白互作界面抑制乙肝病毒04-29
-
研究揭示内源信使调控膜损伤与细胞04-29
-
科学家绘制大脑星形胶质细胞转录因04-29
-
上海交大Bio-X研究院石毅与合04-29
-
HKSME 21205

-
北京时珍堂 24592

-
中山大学行政管理研究中心 21453

-
IAASE 23210

-
郑州译线通翻译有限公司 2698

-
中国环境科学学会循环经济分会 2321

-
点时文化传媒(北京)有限公司 2214

-
天津大学 21335

-
中国高科技产业化研究会 21460

-
北京中经蓝山文化交流有限公司 2413

-
BITCONFERENCES 24423

-
能源工程与环境保护国际会议 24411

-
兰格会展服务社 18673

-
首都经济贸易大学 8419

-
中科院长春光学精密机械与物理研究 21499

-
湖南会议接待服务中心 25051

-
敦化市医药行业协会 24230

-
武汉青博盛学术服务有限公司 23348

-
MDPI - Academic 8429

-
北京爱德迈德广告有限公司 8377





















694







































