水稻粒形和护颖进化的调控机制

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基因组编辑技术解决马铃薯
自交不亲和难题
近日，中国农业科学院农业基因组研究所黄三文研究团队利用基因组编辑技术克服了马铃薯自交不亲和难题，成果在线发表于《自然·植物（Nature Plants）》杂志上，这是“优薯计划”实施以来发表的首篇重要研究论文。

马铃薯是世界上最重要的块茎类粮食作物。

长期以来，马铃薯的研究和生产以四倍体为主要对象，使马铃薯产业面临两个结构性障碍。

一是四倍体的遗传非常复杂，导致马铃薯育种周期长，品种更新慢。

二是马铃薯以薯块进行繁殖，存在繁殖系数低、储运成本高、易携带病虫害等缺陷。

为了彻底打破产业发展中的障碍，在农业农村部的支持下，基因组所黄三文研究员联合国内外优势单位发起了“优薯计划”，即用基因组学和合成生物学指导马铃薯产业的“绿色革命”，用二倍体替代四倍体，并用杂交种子替代薯块，对马铃薯的育种和繁殖方式进行颠覆性创新。

该项目被中国农业科学院列为“重大产出科研选题”之一。

（中国农科院网）
水稻粒形和护颖进化的调控机制
中国水稻研究所所种质创新团队在《Journal of Experimental Botany》在线发表了题为“FZP determines grain size and sterile lemma fate in rice”的研究论文，深度解析了水稻粒形和护颖进化的调控机制。

水稻产量构成主要包括有效穗数、每穗实粒数和千粒重三要素。

粒形是决定千粒重的重要农艺性状。

该团队鉴定了一个FZP 的弱等位突变体fzp-12，与前人报道的fzp 突变体不同，该突变体呈现籽粒变小和护颖退化的形态。

研究人员深入研究发现，籽粒变小主要是颖壳细胞变小和数目减小所致。

同时，该突变体护颖退化成副护颖状器官，其超表达护颖伸长转变成外稃状器官，首次揭示了小穗外稃、护颖及副护颖是同源器官的假说。

研究结果揭示了FZP 基因在调控籽粒大小和护颖发育中的关键作用，证实了外稃、护颖及副护颖在进化过程中的器官同源性。

（中国水稻研究所网）
最完善小麦基因组图谱公布
国际小麦基因组测序联盟（IWGSC）近日在《科学》杂志上公布了小麦复杂基因组的相关数据——他们在用来制作面包的小麦的21条染色体上确定了10.7万个基因。

新序列“迎来了小麦遗传学的新时代”。

这将加快提高小麦收成的步伐，也为培育出非致敏品种带来新希望。

华大基因作为合作机构之一，参与完成了其中染色体7B 的BAC 测序与组装工作。

华大在重要粮食作物基因组领域一直持续研究，并指出此小麦基因组的发布将对小麦的基础与分子育种研究等工作起到重要的支撑与帮助作用。

基因组图谱还可帮助提高小麦对疾病的抵抗力并保护人类健康。

加拿大科学家声称发现了一种使小麦茎秆更硬的基因，为保护其他小麦品种指明了方向。

而联盟联合负责人、澳大利亚分子遗传学家鲁迪·阿佩尔斯表示，他们发现了365种编码可刺激免疫或过敏反应的小麦蛋白的基因，有助于育种者培育出较少问题的小麦。

（科技日报）
水、旱稻抗旱机制研究中取得新进展
通过比较典型旱稻品种群和水稻群的转录组及基因组数据鉴定出一个正向调控水稻耐旱性的ERF 家族转录因子OsLG3（OsERF62）。

研究人员发现干旱胁迫下OsLG3在旱稻中的表达水平显著高于水稻。

候选基因关联分析表明其启动子的自然变异与渗透胁迫发芽的耐受性有关。

过表达OsLG3显著提高了水稻的耐旱性，而抑制OsLG3表达则导致水稻对干旱的敏感度增加。

系统进化分析表明，OsLG3的优异等位基因可以提高栽培粳稻的耐旱性。

携带旱稻优异等位基因OsLG3IRAT109的导入系和互补转基因系的耐旱性增强，表明OsLG3的自然变异有助于增强水稻和旱稻的耐旱性。

进一步通过转录组分析研究表明，OsLG3可能通过诱导活性氧的清除，从而正向调控水稻的耐旱性。

（中国农业大学网）。