我國(guó)科學(xué)家解析水稻小穗“變性”機(jī)制 為水稻增產(chǎn)提供新路徑
新華社重慶8月30日電(記者柯高陽(yáng))我國(guó)科學(xué)家近日對(duì)水稻小穗的確定性調(diào)控分子機(jī)制進(jìn)行解析，為水稻小穗“變性”提高每穗粒數(shù)、從而實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)提供了可能。該研究由西南大學(xué)水稻研究所與四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所聯(lián)合完成，相關(guān)研究成果已于近期發(fā)表在植物學(xué)國(guó)際期刊《植物生理學(xué)》上。
“水稻產(chǎn)量的構(gòu)成有‘三要素’——畝穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重，其中每穗粒數(shù)的多少與水稻小穗內(nèi)小花的數(shù)目直接相關(guān)。”論文通訊作者、西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院何光華教授介紹，小穗是禾本科植物特有的花序結(jié)構(gòu)，在不同物種中分為不確定性小穗和確定性小穗兩類。小麥屬于前者，小穗最終產(chǎn)生的小花和籽粒數(shù)目是變化的，且一般都大于2個(gè)；水稻、玉米則屬于后者，小穗內(nèi)只包含1個(gè)可育小花。
已有研究表明，水稻中的SNB、OsIDS1和MFS1等三個(gè)基因參與了小穗分生組織確定性的調(diào)控，這些基因發(fā)生突變后，將出現(xiàn)一定比例的小穗內(nèi)多小花情況。何光華教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)則發(fā)現(xiàn)，一種MYB的轉(zhuǎn)錄因子具有明顯的轉(zhuǎn)錄抑制活性，其通過(guò)EAR基序與另一個(gè)已知的轉(zhuǎn)錄共抑制子TPRs結(jié)合后，能夠影響SNB和OsIDS1基因的表達(dá)，從而在小穗分生組織確定性調(diào)控中發(fā)揮作用。
“將水稻的確定性小穗改造成不確定性小穗，可以實(shí)現(xiàn)小穗內(nèi)小花和籽粒數(shù)目的倍增，從而為提高水稻每穗粒數(shù)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提供了可能。”西南大學(xué)水稻研究所李云峰副教授說(shuō)，該研究明確了水稻小穗確定性調(diào)控分子機(jī)制，為提高水稻產(chǎn)量提供了一條新的路徑。