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    高產又高抗的水稻基因發現(圖)

       日期:2019-04-10     來源:聚農網    作者:jn720    瀏覽:414    評論:0    

      記者從南京農業大學獲悉,該大學作物遺傳與種質創新國家重點實驗室教授楊東雷,在高產基因資源庫中尋找具有抗病功能的基因,通過誘導型地表達抗病基因使水稻達到了既高產又高抗的育種目標。日前該成果在線發表在國際期刊《自然—植物》上。

      中國科學院院士李家洋在2010年,首先發現水稻理想株型基因ipa1,適度上調ipa1后可以減少水稻的無效分蘗,增加穗的分支,增強秸稈的強度,最終增加單位面積的產量。因此,含有ipa1-1D與ipa1-2D兩個功能獲得性等位基因的水稻品種得到了大面積推廣種植。

      楊東雷團隊在篩選高產基因資源庫中發現ipa1的表達在白葉枯病原菌侵染時發生改變,暗示他們可能參與抗病過程。

      “我們進而檢測了含有ipa1-1D與ipa1-2D的高產水稻品種,但遺憾地發現這些品種在抗病上表現一般。我們超表達了ipa1,發現這些水稻對白葉枯病具有廣譜的高抗能力,但這些水稻材料分蘗極度減少、穗子縮短、育性降低,最終造成水稻產量大幅下降。”楊東雷說。

      為了獲得高抗與高產的水稻,楊東雷團隊利用白葉枯病菌TALE類效應因子誘導表達的OsHEN1的啟動子表達ipa1, 獲得了他們命名的HIP水稻。

      “在沒有病原菌侵染時,類似ipa1-1D與ipa1-2D,HIP水稻微量上調ipa1的表達量,所以HIP水稻表現出少蘗、大穗、莖粗等表型,最終提高了產量。當有白葉枯病侵染時, ipa1被強烈誘導表達,極大增強了抗病性。更重要的是在白葉枯病侵染時,HIP水稻也表現為高產。”楊東雷說。

     
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