我国学者在水稻种质资源解析与利用上取得新进展
2024/03/21
![]() |
图 组织特异性抑制BR促进水稻穗粒数的机制
在国家自然科学基金项目(批准号:U21A20208、32272141)等资助下,中国农业科学院作物科学研究所童红宁研究员团队与福建省农业科学院水稻研究所赵明富研究员团队合作,揭示了一种独特的水稻种质资源“复粒稻”的遗传基础,并解析了植物激素油菜素甾醇(BR)调控水稻穗分枝及增加穗粒数的机制。研究成果以“组织特异性油菜素甾醇(BR)抑制促进水稻穗分枝和产量(Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition)”为题,于2024年3月8日在线发表于《科学》(Science)杂志上。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk8838。
复粒稻是一种具有多粒簇生特点的水稻种质资源,自上世纪三十年代被报道以来,世界各国科学家对此开展了大量研究,但一直未克隆到具体调控基因,复粒稻形成的遗传机制始终是未解之谜。该研究团队利用复粒稻作为背景材料,通过化学诱变筛选获得回复突变体,进而通过构建回交群体并结合重测序和关联分析,最终克隆到了簇生控制基因BRD3,发现其编码一个植物激素油菜素甾醇(BR)代谢酶。对复粒稻基因组分析发现,BRD3基因上游存在倒位、缺失和插入等复杂的染色体结构变异,激活了BRD3的表达,导致BR减少,最终诱发多粒簇生现象。
该研究团队进一步解析了BR调控穗粒数的分子通路。研究表明,BRD3在水稻穗二级分枝分生组织部位被适度激活,导致了该部位BR含量降低,进而促进分生组织转化调控基因RCN2的表达,延迟二级分枝分生组织向小穗分生组织的转变,从而产生更多的水稻二级分枝,最终导致穗粒数增加。尤为关键的是,复粒稻中穗粒数的增加并未对粒重等农艺性状产生负面影响,因此复粒稻具有明显的产量优势。该研究首次发现BR具有通过调控水稻穗二级分枝决定穗粒数的功能,表明组织特异性抑制BR可破解水稻穗粒数和粒重之间的负相关平衡关系,为实现水稻产量突破提供了理论基础。尤为重要的是,通过对簇生辣椒和非簇生辣椒,以及具有簇生花的蔷薇和非簇生花的玫瑰进行BR测量比较发现,与水稻一样,簇生与非簇生之间具有类似的BR含量变化趋势,说明BR含量控制簇生的机制在自然界中可能具有普遍性。
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4月高录用检索快国际学术会 32
-
2026年第六届计算机、控制和机器人 102
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 1529
-
2026年人工智能教育技术与数据科学 535
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 1294
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 5759
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 1546
-
2026年第二届无线与光通信国际会议 2307
-
2026年增材制造、3D打印与创新设 03-13
-
2026年车辆工程与新能源汽车国际会 03-13
-
2026年精密机械、仪器仪表与传感技 03-13
-
2026年机器人技术、智能装备与自动 03-13
-
2026年通信系统、网络与信号处理国 03-13
-
2026年智能制造、工业互联网与数字 03-13
-
2026年环境治理、生态修复与碳中和 03-13
-
2026年中科院期刊分区表(新锐10
-
2025年两院院士增选有效候选人4281
-
2025最新JCR分区及影响因子11266
-
好学术:科研网址导航|学术头条分5427
-
2025年国际期刊预警名单发布!5541
-
2025年中科院期刊分区表重磅发18728
-
中国科协《重要学术会议目录(2011157
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提6696
-
中国科大研制出机器人灵巧手指尖六03-11
-
研究揭示遗传多样性如何重塑微生物03-11
-
研究发现双酰胺类杀虫剂影响蜜蜂蜂03-11
-
研究揭示聚焦光场中内禀自旋纹理03-11
-
新型磁流体机器人破解临床难题03-11
-
南京大学物理学院温锦生课题组在亚03-11
-
南京大学物理学院高力波、袁国文团03-11
-
天津大学精仪学院 21392

-
湖北文理学院 21360

-
南阳理工学院 18226

-
中国人民解放军总医院 18156

-
江苏满程千渠会展服务有限公司 10109

-
北京中医药大学 21307

-
贵州省赤水市人民医院 8252

-
北京艾尚国际展览有限公司 8425

-
长安大学数字油田研究所 24461

-
RH 8157

-
天津职业技术师范大学 24283

-
中国科学院研究生院 18292

-
上海来溪会务服务有限公司 23232

-
苏州工业园区落加大先进技术研究院 24173

-
上海来溪会务服务有限公司 2349

-
WW 8529

-
江西师范大学体育学院 21307

-
重庆大学 23369

-
南京德泰中研信息科技有限公司 8323

-
昆明兴达会议服务公司 23221

















595














































