研究揭示調控水稻破土出苗的新(xīn)機制

發布時間：

2024-10-14

從中(zhōng)國(guó)水稻研究所獲悉，中(zhōng)國(guó)工(gōng)程院院士胡培松團隊研究發現，在水稻覆土直播中(zhōng)，水稻1号染色體(tǐ)上存在一個同時控制幼苗中(zhōng)胚軸伸長(cháng)與出苗率的主效數量性狀基因座——qME1。該研究揭示了調控水稻破土出苗的新(xīn)機制，為(wèi)選育适合直播的水稻新(xīn)品種提供了參考。相關研究成果日前發表在國(guó)際期刊《植物(wù)學(xué)報》上。

　　科(kē)技(jì )日報記者馬愛平

　　記者25日從中(zhōng)國(guó)水稻研究所獲悉，中(zhōng)國(guó)工(gōng)程院院士胡培松團隊研究發現，在水稻覆土直播中(zhōng)，水稻1号染色體(tǐ)上存在一個同時控制幼苗中(zhōng)胚軸伸長(cháng)與出苗率的主效數量性狀基因座——qME1。該研究揭示了調控水稻破土出苗的新(xīn)機制，為(wèi)選育适合直播的水稻新(xīn)品種提供了參考。相關研究成果日前發表在國(guó)際期刊《植物(wù)學(xué)報》上。

　　作(zuò)為(wèi)一種新(xīn)型、輕簡化的栽培模式，水稻直播展現出巨大發展潛力。但也存在着用(yòng)種量大、出苗率較低、出苗不均勻等問題。“水稻覆土出苗的動力源主要靠幼苗中(zhōng)胚軸和胚芽鞘的伸長(cháng)。水稻中(zhōng)胚軸伸長(cháng)是決定水稻品種适宜覆土直播的關鍵因素。有(yǒu)趣的是，現代栽培稻普遍丢失了長(cháng)中(zhōng)胚軸這一古老的性狀，但其背後的遺傳馴化基礎并不清楚。”論文(wén)通訊作(zuò)者、中(zhōng)國(guó)水稻研究所研究員魏祥進告訴記者。

　　研究人員實驗表明，qME1基因座對應的就是水稻“綠色革命”(20世紀中(zhōng)葉開始的一場農業技(jì )術革新(xīn)運動)中(zhōng)矮化育種發掘出的重要基因SD1，也正是該基因在“綠色革命”前賦予了水稻長(cháng)中(zhōng)胚軸性狀。進一步研究發現，水稻覆土機械壓力通過誘導釋放乙烯，最終促進水稻中(zhōng)胚軸伸長(cháng)。

　　“馴化研究發現，中(zhōng)胚軸伸長(cháng)性狀在矮化育種中(zhōng)逐漸丢失，也暗示長(cháng)中(zhōng)胚軸是野生稻及‘綠色革命’前水稻在破土出苗時适應惡劣環境的關鍵因素之一。此外，該研究還發現相關基因具(jù)有(yǒu)耐淹、早生快發等優點，若在中(zhōng)胚軸部位異位表達這種基因，能(néng)夠在不明顯改變水稻株高與抗倒伏性的情況下，有(yǒu)效地促進中(zhōng)胚軸的伸長(cháng)。”魏祥進說。

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