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华中农大成功克隆出首个调控稻米垩白的Ch

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来源: 作者: 2019-05-17 00:47:36

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华中农业大学作物遗传改进国家重点实验室张启发院士领衔的国家自然科学基金创新研究群体在国家自然科学基金(项目编号:和)等项目的支持下,成功克隆了第一个稻米垩白率的主效基因Chalk5,并对其调控垩白形成的份子与细胞学机理进行了深入研究。功能研究显示,该基因在稻米优质份子育种中具有广阔的应用前景。相关成果于3月16日发表于国际顶级遗传学杂志《自然-遗传学》(Nature Genetics,第一作者李一博副研究员,通讯作者何予卿教授)。2011年底,该团队曾在该杂志撰文,报告了其发现的一个与Chalk5紧密连锁并正调控水稻种子大小和千粒重银行打包甩卖不良资产 1.9亿不良贷款1折处理
的GS5基因。

垩白是灌浆期胚乳淀粉粒和蛋白质颗粒排列疏松而充气所形成的白色不透明部分,它极大地影响了稻米可食用性产量(整精米率),同时对稻米外观品质(透明度)、蒸煮食味和营养品质(直链淀粉含量、胶稠度和蛋白质含量)等都有大的影响。因此,垩白是评价稻米品质的最重要指标之一,也是水稻优良和高产的重要限制因子。

多年来,科学家们一直致力于寻觅控制垩白的关键基因,经过近10年研究,该团队终于首次分离克隆到其中一个关键基因Chalk5。Chalk5基因对很多稻米品质性状具有大的普遍性影响,尤其是极大地影响外观品质、精米产量和储藏蛋白质的总含量。生化和细胞学研究揭示了Chalk5调控稻米垩白构成的分子与细胞学机理。研究成果不但为优质稻米的分子育种提供了目标基因马年春晚引发两大质疑“假唱名单”引热议
,还为水稻优质育种实践提供了理论指点,同时为进一步阐明作物品质调控的生物学机理提供了理论依据。紧密连锁的粒形基因(GS5和qSW5)和垩白基因Chalk5的克隆与功能研究不仅会增加人们对种子大小和垩白形成机理的理解,而且为解释稻米产量与品质的矛盾与统一提供了遗传与分子证据。

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