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牛魔王捕鱼:源库关系是决定作物整体农艺性状的核心

时间:2021/8/23 10:47:14  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要:该校农学院刘巧泉教授课题组通过编辑水稻GWD1基因的启动子和叶片特异性过表达,改善了水稻GWD1基因的功能。经鉴定,该基因是改良水稻农艺性状、提高水稻产量和品质的关键基因。项目负责人李乾峰表示,源库关系是决定作物整体农艺性状的核心。克隆和鉴定参与源库动态调控的关键基因是提高作物产量的关键。然而,目前在水稻中还没有发现有...

该校农学院刘巧泉教授课题组通过编辑水稻GWD1基因的启动子和叶片特异性过表达,改善了水稻GWD1基因的功能。经鉴定,该基因是改良水稻农艺性状、提高水稻产量和品质的关键基因。


项目负责人李乾峰表示,源库关系是决定作物整体农艺性状的核心。克隆和鉴定参与源库动态调控的关键基因是提高作物产量的关键。然而,目前在水稻中还没有发现有潜在应用价值的源基因。葡聚糖水-二激酶1 (是在源组织瞬时淀粉降解途径的第一步起关键作用的酶。它能催化α-葡聚糖、ATP和水反应生成α-葡聚糖磷酸单酯、AMP和正磷酸盐。GWD1在植物中广泛存在,但其大部分进化途径和酶功能尚不清楚。


“我们的研究团队使用CRISPR/Cas9基因编辑系统修改水稻GWD1基因的启动子区域,并对获得的GWD1突变植株进行分析。结果发现,启动子编辑后,GWD1基因表达下调,影响水稻的生长发育。影响不明显,但对其籽粒透明度和种子萌发有一定影响。有趣的是,在利用Osl2启动子在叶片中特异性过表达GWD1基因后,水稻的产量、粒形、稻米品质、种子萌发和抗性等许多关键性状,如可逆性,都得到了显著改善。”李Qianfeng说。


李乾峰告诉记者,研究结果表明,GWD1不仅参与源组织(如叶片)的瞬时淀粉降解过程,而且在种子库组织中也起着重要作用。这使GWD1成为利用生物技术协同提高水稻产量和品质的理想靶基因。未来,通过改良种子、方法、先进设备和技术的整合,将有效改变水稻生产现状,促进水稻高产优质的发展。



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