學(xué)術(shù)動態(tài)

日前，作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點實驗室賀浩華教授團隊在水稻種質(zhì)資源創(chuàng)新、重要農(nóng)藝性狀相關(guān)基因克隆與功能研究、育種應(yīng)用方面取得一系列新進展。

1. 針對目前水稻矮稈基因資源極其單一的問題，在500余份地方水稻品種中篩選了新的“完美”矮稈種質(zhì)資源小粒香，該品種中包含一個弱等位基因d1-w。該基因使單株產(chǎn)量大幅增加，并提升稻米品質(zhì)；此外，可降低葉片溫度，提高干旱及紋枯病抗性。論文發(fā)表在rice science，賀浩華和徐杰為通訊作者。

（http://www.ricescience.org/EN/abstract/abstract10018.shtml）。

圖1 d1-w 提高稻米品質(zhì)與抗性 

2. 利用重組自交系群體，檢測到14個與粒形相關(guān)性狀的QTL，發(fā)現(xiàn)了一個新的調(diào)節(jié)粒重的主效QTLq，TGW12-1。通過基因敲除實驗證明LOC_Os12g36660為目的基因，敲除植株后代在粒形上明顯變窄，且粒重變小。同時轉(zhuǎn)基因株系稻米的外觀品質(zhì)也受到影響，稻米中堊白面積增加，推測該基因可能參與不同的調(diào)控通路。論文發(fā)表在Theroetical and Applied Genetics，賀浩華傅軍如為通訊作者。（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8354980/）

圖2  CRISPR/ cas9誘導(dǎo)的LOC_Os12g36660突變體及其表型

3. 利用染色體片段置換系，在3個環(huán)境下檢測到10個調(diào)控水稻穗頂端退化的QTL。其中，qPAA7為1個新鑒定的主效位點。通過圖位克隆的方法將qPAA7精細(xì)定位于第7號染色體73.8kb區(qū)間。根據(jù)候選基因注釋、qRT-PCR數(shù)據(jù)分析和基因序列比對結(jié)果，推測LOC_Os07g41280和LOC_Os07g41220可能為qPAA7的候選基因。為闡明調(diào)控穗頂端退化機理奠定了重要基礎(chǔ)。論文發(fā)表在Frontiers in Plant Science,賀浩華和朱昌蘭為通訊作者。（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8293750/）

4. 首次用蛋白質(zhì)組揭示了長雄野生稻花粉發(fā)育過程中參與能量代謝的蛋白質(zhì)豐度變化，發(fā)現(xiàn)與脂肪酸轉(zhuǎn)化為糖相關(guān)的酶影響花粉活力，正常的花粉活力無疑是通過遠(yuǎn)緣雜交對野生稻遺傳資源應(yīng)用的關(guān)鍵，這些新數(shù)據(jù)為在水稻育種中利用有活力的長雄野生稻花粉導(dǎo)入新基因提供了理論指導(dǎo)。可能為qPAA7的候選基因。為闡明調(diào)控穗頂端退化機理奠定了重要基礎(chǔ)。論文發(fā)表在Frontiers in Plant Science,賀浩華和彭小松為通訊作者。（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8640343/）

5. 通過全基因組關(guān)聯(lián)分析，對211個水稻品種中進行芽期耐冷調(diào)查，鑒定了5個QTL位點，并對貢獻率最高的QTL位點qSR9進行進一步分析，確定了候選基因，為水稻耐冷育種提供重要支撐。論文發(fā)表在BMC Plant Biology,賀浩華和邊建民為通訊作者。（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8605578/）

基于種質(zhì)資源創(chuàng)新，團隊積極開展相關(guān)基因資源應(yīng)用，通過分子標(biāo)記輔助選擇育種，2021年來，審定“萬象優(yōu)美特占”等水稻品種30個，其中國審稻2個。

  供稿：農(nóng)學(xué)院    審核：游金明