水稻理想株型優(yōu)異等位位點(diǎn)克隆及精細(xì)調(diào)控機(jī)理上獲得重大進(jìn)展
水稻株型是決定水稻產(chǎn)量的主要因素之一，也是決定抗倒性的主要農(nóng)藝性狀，水稻理想株型的塑造是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑。我國近些年培育的很多超級稻品種都具備理想株型特征，然而其分子遺傳調(diào)控機(jī)制一直沒有得到挖掘。最近，李家洋研究組與何祖華研究組等合作，在水稻理想株型優(yōu)異等位位點(diǎn)克隆及精細(xì)調(diào)控機(jī)理上取得新進(jìn)展。
研究組通過圖位克隆的方法，克隆了調(diào)控株型的主效位點(diǎn)qWS8/ipa1-2D，該位點(diǎn)位于IPA1基因上游的一段重復(fù)序列，這一基因組結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致了IPA1啟動子區(qū)甲基化水平降低，IPA1基因表達(dá)量上升，從而使植株出現(xiàn)理想株型的表型，并同時(shí)具有適當(dāng)?shù)姆痔Y數(shù)。進(jìn)一步研究表明，IPA1對株型有著精細(xì)的劑量調(diào)控效應(yīng)，利用IPA1的不同等位位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)IPA1的適度表達(dá)是形成大穗、適當(dāng)分蘗和粗稈抗倒理想株型的關(guān)鍵。該研究為今后水稻理想株型的分子設(shè)計(jì)育種提供了重要遺傳資源和技術(shù)途徑，并為進(jìn)一步解析水稻株型精細(xì)調(diào)控機(jī)理和水稻新品種設(shè)計(jì)培育奠定了基礎(chǔ)。武漢天問生物科技有限公司是一家專業(yè)從事于植物遺傳轉(zhuǎn)化的生物公司，目前主營業(yè)務(wù)為水稻、油菜、棉花、大豆和煙草等作物的載體構(gòu)建以及遺傳轉(zhuǎn)化，歡迎大家來電咨詢。
圖示顯示不同自然等位組合能夠創(chuàng)造不同的IPA1基因表達(dá)水平，從而對分蘗數(shù)和穗型產(chǎn)生劑量化影響，合理平衡分蘗數(shù)和穗粒數(shù)，從而達(dá)到最高產(chǎn)量潛力;該圖也說明通過不同的等位組合，育種家可以創(chuàng)造出符合不同種植環(huán)境和遺傳背景的株型特征，提高育種的可操作性。
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A natural tandem array alleviates epigenetic repression of IPA1 and leads to superior yielding rice