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西南大学揭示诱变稻花数目可增加稻穗颗粒
2017-09-04 中国科学报

  8月28日,西南大学农学与生物科技学院、农业科学研究院教授何光华课题组在美国《国家科学院院刊》在线发表论文,介绍了水稻小穗侧生小花的发育调控机制的原创性研究成果,深度解析了稻花的发育调控机制,为水稻超高产分子设计育种奠定了基础。

  早在1937年就有科学家提出水稻“三花小穗”假说,认为水稻小穗中两个“无用”的颖片器官——护颖实际上是两个侧生小花退化而来,也就是说原始的水稻可能由三个小花构成,但是一直以来这一假说缺乏直接证据。

  科研人员利用EMS诱变,首次分离鉴定了一个显性功能获得性突变体lateral florets1(LF1),该突变体小穗除了产生正常的顶生小花外,护颖处还发育出了1~2个包含正常器官的侧生小花。通过图位克隆、细胞学、分子生物学等手段,揭示了LF1编码的HD-ZIPIII转录因子通过激活分生组织维持基因OSH1的异位表达起始侧生花分生组织形成的分子机制。研究结果一方面明确证实了水稻“三花小穗”假说;同时为大幅提高“每穗粒数”提供一条新的途径,即培育“三花小穗”水稻品种,理论上可以大幅度提高“每穗粒数”,从而显著增产。

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