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油菜粒重调控分子机制破解

油菜粒重调控分子机制破解

  中国农科院油料所油菜遗传改良创新团队的一项最新发现表明,油菜A9染色体上ARF18基因的变异可调控粒重,且不改变角粒数,从而对产量产生影响。这项发现为油菜高产品种的分子设计和培育奠定了基础。

  ARF18基因也成为国际上通过图位克隆获得的首个多倍体作物产量腾讯分分彩基因,为小麦、棉花等其他重要多倍体作物产量基因克隆提供了借鉴。8月31日,该项成果在线发表在国际著名学术期刊《美国科学院院刊》上。

  粮油等主要农作物价值70%源于种子,种子产量的遗传改良一直是作物研究的重点,其功能基因克隆也是国际腾讯分分彩竞争的热点。小麦、油菜、棉花等基因组非常复杂,种子产量基因的图位克隆一直未获突破。

  由王汉中研究员领衔的创新团队,通过连锁分析、关联分析、亲本序列比对和转基因验证,最终确定ARF18是调控粒重和角果长度的目标基因。该基因过量表达可使粒重变异15%,而角粒数保持不变。

  角果皮是种子的母体器官。该团队研究还发现,种子粒重表型主要受母体基因型调控,角果皮的光合产物为种子中后期发育提供主要碳源。研究人员结合基因表达模式和转录组分析认为,甘蓝型油菜品系油菜zy72360的ARF18功能丧失导致角果变长,增加了角果皮光合面积,为种子发育提供更多光合产物,进而导致种子粒重增加,产量增加。

  该研究成果是在科技部973计划和863计划、国家油菜产业技术体系及中国农科院创新工程资助下完成的。刘静、华玮博士为该文共同第一作者,王汉中为通讯作者。