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近日，中國農業(yè)科學院作物科學研究所水稻優(yōu)異種質資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用創(chuàng)新團隊研究發(fā)現了一個來自野生稻的新的基因位點，可以提高栽培稻粒長和粒重，揭示了新的水稻粒長調控途徑，為水稻育種提供了理論基礎和基因資源。相關研究成果發(fā)表在《植物生物技術》(Plant Biotechnology Journal)上。
野生稻中豐富的等位變異一直是栽培稻育種的基因庫。水稻馴化過程中，大量影響產量的優(yōu)異基因位點被人工選擇聚合在栽培稻中，因此絕大多數栽培稻種子比野生稻種子大得多。目前，仍有研究表明在野生稻中存在可提高產量的數量性狀基因座。
該研究團隊首先構建了一套覆蓋野生稻基因組的染色體片段置換系統(tǒng)，利用這套野生稻遺傳群體，精細定位到一個與粒長相關的基因位點GL12。該基因在秈稻群體中僅有少量的野生稻基因型，平均粒長顯著增加。實驗表明，野生稻GL12基因的近等基因系和轉基因過表達株系的粒長、粒重均有提高，且粒長和粒重的增加呈正相關，敲除該基因后粒長、粒重恢復至親本水平。研究發(fā)現，GL12提高了穎殼細胞的長度以及授粉后的灌漿速度，影響了水稻粒長相關基因的表達水平，可直接靶向激活水稻中粒長關鍵生長調節(jié)因子的轉錄。該研究為野生稻資源的創(chuàng)新利用，以及水稻粒長相關調控途徑的研究提供了新的思路。
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