刘耀光院士团队揭示抽穗期基因Hd1、Ghd7、DTH8、OsPRR37、Ehd1影响水稻产量性状

来源单位及审核人:生命科学学院 王海洪编辑:李彦华审核发布:陈芃辰 发布时间:2023-11-14

  近日,Beoplay 中国官网生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室刘耀光院士团队,郭晶心和谢先荣研究小组,在国际知名学术期刊Theoretical and Applied Genetics(IF2022=5.3999,农林科学1区 TOP)在线发表两篇题为Effects of the core heading date genes Hd1, Ghd7, DTH8, and PRR37 on yield-related traits in rice以及Improving yield-related traits by editing the promoter of the heading date gene Ehd1 in rice的研究论文(论文链接:https://doi.org/10.1007/s00122-023-04476-x;https://doi.org/10.1007/s00122-023-04489-6)。论文证明了Hd1、Ghd7、DTH8、OsPRR37、Ehd1影响水稻产量性状,为编辑抽穗期基因提高水稻产量提供了有价值的新发现。

   抽穗期是关键农艺性状,决定不同水稻品种的纬度适应性和产量。Hd1、Ghd7、DTH8PRR37是水稻感光性的核心基因,具有多种单倍型,但是它们的功能差异尚未被充分揭示。Ehd1是水稻抽穗期调控网络中整合者,表达高抽穗期早,但单株粒数少。深入研究水稻关键的抽穗期基因对产量的影响和机制具有重要的理论和实践意义。

在华占中敲除Ghd7,产量性状显著降低

  论文一通过基因敲除研究了Hd1、Ghd7、DTH8PRR37不同单倍型对产量的作用。发现籼梗稻中Ghd7和PRR37均通过上调穗粒数来提高产量,Ghd7-DTH8或Ghd7-PRR37组合对产量的促进作用更强,Hd1负调控产量性状。还鉴定到一种新的弱功能型Ghd7,其内含子3’剪切位点突变导致剪切异常。博士生孙康莉和博士后宗伍辈为共同第一作者。

Ehd1启动子编辑研究流程

  论文二在粳稻中嘉8号通过多靶点编辑Ehd1启动子,结合三代高通量测序技术在T2代获得类型多样的突变纯合株系,从中筛选无T-DNA插入、Ehd1表达量不同程度降低、抽穗期略延迟,产量性状及稻米品质提高的材料,为培育优异水稻品种的系列抽穗期衍生品系提供了有效的育种策略。博士生李盛婷和硕士生罗燕秋为共同第一作者。
  研究得到国家自然科学基金、广东省基础与应用研究重大专项、岭南现代农业实验室项目等资助。


文图/生命科学学院

返回原图
/