簡化雜交稻制種解決方案問世
- 發佈時間：2016-03-21 01:31:04 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者張克）一項為解決在水稻雜交稻制種中不育係的包穗問題提供了很好解決方案的研究成果，3月14日在《植物細胞》雜誌線上發表。
雜交水稻的發明和大規模應用不僅解決了中國人的吃飯問題，對世界減少饑餓也作出了卓越的貢獻。雜交水稻的制種過程需要兩個親本材料——雄性不育係和恢復係，然而水稻不育係常常具有“包穗”的特性，為雜交稻制種帶來很大困難。生産上往往需要在後期大量噴施“九二零”（赤黴素）來克服雜交制種中不育係的包穗問題。然而，“九二零”的施用不僅大大增加了制種成本、降低雜交種品質，而且其效果很大程度上取決於噴施者的技術、施用時期及天氣狀況等。水稻最上節間特異伸長突變體eui1的發現為育种家培育雜交水稻的高位莖節伸長不育係提供了可能，也大大簡化了雜交稻的商業化制種。正是eui1具有解除不育係包穗的功效，因而，也被稱為雜交水稻生産中除了不育係、保持係和恢復係外的第四遺傳因子。
2006年中科院遺傳發育所儲成才研究組和上海生科院何祖華研究組同時克隆了EUI1基因，發現EUI1編碼一個細胞色素P450單加氧酶，可使具生物活性的赤黴素（促進細胞伸長的植物激素）失活。抑制EUI1表達可提高水稻內源赤黴素含量，從而增加其株高和穗頸長，但對EUI1表達調控機理一直以來並不清楚。
中國科學院遺傳發育所儲成才研究組高少培博士進一步研究發現，HD-ZIP I類轉錄因子家族中的HOX12作為轉錄激活因子，可在植物體內與EUI1啟動子直接結合併促進其表達，進而調控植物內源赤黴素的代謝和穗莖伸長。HOX12表達降低的植物中EUI1基因表達量也下降，活性赤黴素含量升高並從穗中向穗上部莖節中流動，導致穗莖中活性赤黴素含量增加，穗莖節變長。該項研究得到國家自然科學基金委和科技部轉基因專項的資助。
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