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野生稻资源的研究与利用

发布时间: 2013-09-25

野生植物资源是不可替代的战略性储备资源,对人类社会生存与可持续发展起基础性支撑作用,已成为农业与农村经济可持续发展的基础和命脉。普通野生稻是亚洲栽培稻的祖先,蕴育了大量栽培稻中难以找到的优异特性,是水稻品种改良的重要基因库。在农业部农业野生植物资源保护项目的资助下,利用野生稻资源创制了一批高产、优质、耐逆、养分高效利用等优异种质,挖掘了多个改良水稻产量、品质、耐逆性状的基因,揭示了水稻株型、穗型、落粒性等重要性状进化的分子机理。申请了国家发明专利20余项。培养了一批优秀人才,其中2人入选国家青年千人计划,2人获得全国优秀博士论文。 水稻株型进化的分子机理:典型的普通野生稻表现为匍匐生长,而栽培稻则为直立生长,由匍匐生长进化为直立生长是栽培稻进化过程中非常关键的一步。孙传清教授研究小组克隆了控制野生稻匍匐生长习性的基因PROG1,发现在水稻进化过程中,由野生稻的PROG1基因进化为栽培稻的prog1后,不仅由匍匐生长变成直立生长,株型得到改良,而且穗粒数增加,产量大幅度提高,表现为多效性。PROG1基因的发现和分离,对揭示水稻株型进化的分子机理具有十分重要的意义。研究结果发表在遗传学重要杂志“Nature Genetics”上。 水稻穗型进化的分子机理:典型的普通野生稻穗型松散,有利于花粉转播和异花授粉,以保持群体的遗传多样性。而栽培稻穗型紧凑,有利于收获及提高栽培密度和产量潜力。孙传清教授研究小组,克隆了控制野生稻散穗的基因OsLG1。发现在野生稻进化为栽培稻的过程中,OsLG1基因上游11-kb的顺式调控序列一个SNP变异,导致穗型由松散变紧凑。散穗基因的发现和分离对揭示水稻进化的分子机理及研究水稻穗型调控的分子基础均具有十分重要的意义。研究结果发表在国际重要刊物“Nature Communications” 上。

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