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科技创新进展:揭示超级稻粒宽粒重基因TGW2调控产量的分子机理 
作者:重点实验室
来源:中国水稻研究所
发布时间:2020-03-19

近日,我所水稻基因组模块创制创新团队在New Phytologist在线发表了题为“Natural variation in the promoter of TGW2 determines grain width and weight in rice”的研究论文。该研究克隆了一个水稻粒宽粒重QTL/基因并开展了功能分析,为阐明水稻粒形的遗传调控机制和高产分子育种奠定了基础。

研究人员在利用前期构建的超级杂交稻“两优培九”重组自交系和高分辨率遗传图谱基础上,检测到3个粒宽QTL和2个粒重QTL。采用大规模BC4F2群体,图位克隆了一个粒宽粒重QTL——qTGW2,编码细胞数目调控因子OsCNR1。研究发现亲本培矮64s等位型基因在孕穗期颖壳中的转录水平显著高于93-11等位型,颖壳细胞数目显著减少。TGW2基因的启动子区引起表达差异的关键位点,TGW2与调控细胞周期KRP1的基因组互作模块,负调控水稻粒宽和粒重。将93-11等位型的tgw2导入培矮64s背景,产量可提高12.3%而不影响其他农艺性状。对具有广泛代表性的水稻种质资源的序列分析发现,TGW2基因启动子区关键位点为培矮64s等位型的多属于aus稻,并揭示了该基因受育种驯化选择。

该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。我所阮班普博士后和中国农科院农业基因组研究所商连光博士为论文并列第一作者,我所高振宇研究员和钱前研究员为共同通讯作者。

文章链接:https://doi.org/10.1111/nph.16540


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