水稻理想株型优异等位位点克隆及精细调控机理上获得重大进展
水稻株型是决定水稻产量的主要因素之一,也是决定抗倒性的主要农艺性状,水稻理想株型的塑造是提高水稻产量的重要途径。我国近些年培育的很多超级稻品种都具备理想株型特征,然而其分子遗传调控机制一直没有得到挖掘。最近,李家洋研究组与何祖华研究组等合作,在水稻理想株型优异等位位点克隆及精细调控机理上取得新进展。
研究组通过图位克隆的方法,克隆了调控株型的主效位点qWS8/ipa1-2D,该位点位于IPA1基因上游的一段重复序列,这一基因组结构变异导致了IPA1启动子区甲基化水平降低,IPA1基因表达量上升,从而使植株出现理想株型的表型,并同时具有适当的分蘖数。进一步研究表明,IPA1对株型有着精细的剂量调控效应,利用IPA1的不同等位位点,实现IPA1的适度表达是形成大穗、适当分蘖和粗秆抗倒理想株型的关键。该研究为今后水稻理想株型的分子设计育种提供了重要遗传资源和技术途径,并为进一步解析水稻株型精细调控机理和水稻新品种设计培育奠定了基础。武汉天问生物科技有限公司是一家专业从事于植物遗传转化的生物公司,目前主营业务为水稻、油菜、棉花、大豆和烟草等作物的载体构建以及遗传转化,欢迎大家来电咨询。
图示显示不同自然等位组合能够创造不同的IPA1基因表达水平,从而对分蘖数和穗型产生剂量化影响,合理平衡分蘖数和穗粒数,从而达到最高产量潜力;该图也说明通过不同的等位组合,育种家可以创造出符合不同种植环境和遗传背景的株型特征,提高育种的可操作性。
原文链接:
A natural tandem array alleviates epigenetic repression of IPA1 and leads to superior yielding rice