中國農業科學院作物科學研究所萬建民教授課題組最近在《Cell》系列雜志、生物發育學國際頂尖期刊《Developmental Cell》在線發表研究論文《A Role for a Dioxygenase in Auxin Metabolism and Reproductive Development in Rice》。該研究由中國農業科學院作物科學研究所和南京農業大學作物遺傳和種質創新國家重點實驗室合作完成。
水稻是典型的自花授粉作物,在開花過程中受到植物激素生長素的精確調控。然而,生長素調控這個過程的相關分子機制尚無報道。
萬建民課題組在前期研究中篩選到一個突變體材料,發現其在營養生長期與野生型沒有明顯的差異,但在開花期可導致突變體植株單性結實。科研人員精細定位和圖位克隆了該基因,命名為DAO。進一步研究發現,通過外源激素處理和促進內源激素含量增加均能使野生型植株表現出突變體的表型,體外酶活性試驗和體內激素含量的測定都證實,DAO蛋白能夠氧化生長素IAA為OXIAA,從而維持體內IAA的動態平衡。該結果首次報道DAO通過調控植物激素IAA的代謝來嚴格控制水稻的生殖發育過程。
萬建民課題組長期從事水稻秈粳交雜種育性的基礎研究,2002年以來相繼發現4個秈粳交雌配子不育新位點和6個雄配子不育新位點,在相應不育位點上發現了廣親和基因。隨后,又從分子水平上闡明了圖位克隆的花粉半不育基因pss1在禾本科作物中的進化和作用機理。DAO突變體的表型與秈粳交雜種敗育相似,該研究成果也為進一步開展水稻秈粳雜種優勢利用,奠定了堅實的技術和材料基礎。這也是今年萬建民課題組繼在《PNAS》、《PLOS Genetics》、《New Phytologist》、《Plant Physiology》、《Molecular Plant》等刊物上發表多篇研究論文以來,又一次在國際頂尖雜志發表重要研究成果,展示了該課題組在水稻功能基因組基礎研究方面的實力和水平。
(中國農業科學院網)
一度令國際同行束手無策的棉花“癌癥”——黃萎病,終被我國科學家攻克。由中國農科院農產品加工研究所、植物保護研究所和南京農業大學等共同完成的“棉花抗黃萎病中植棉系列新品種選育及應用”課題,歷經26年刻苦攻關,培育出的以抗黃萎病為主要特征的中植棉系列新品種已推廣應用372萬公頃,直接經濟效益逾百億元。
課題組創建了基于人工高壓復合動態病圃篩選-分子標記輔助聚合的抗病種質創新、材料創制和育種技術體系,創制出我國第一個高抗黃萎病的棉花新種質中植372,并以此為骨干親本,培育出新種質、新材料、新品系128個,選育出國審品種7個、省審品種6個。培育出擁有完全自主知識產權,我國第一個抗黃萎病、對枯萎病免疫和高抗棉鈴蟲的三抗棉花新品種——中植棉2號,填補了國內外空白,先后成為農業部和多省主導品種,徹底結束了我國棉花不抗黃萎病的歷史。
(科技日報)