中國農(nóng)科院油料所王漢中研究員領(lǐng)銜的油菜遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn),，即油菜A9染色體上ARF18基因的變異可調(diào)控粒重,，且不改變角粒數(shù)，從而對產(chǎn)量產(chǎn)生影響,。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為油菜高產(chǎn)品種的分子設(shè)計和培育奠定了基礎(chǔ),。同時，ARF18基因成為國際上通過圖位克隆獲得的第一個多倍體作物產(chǎn)量基因,，為小麥,、棉花等其它重要多倍體作物產(chǎn)量基因克隆提供了借鑒。相關(guān)成果于8月31日在線發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《美國科學(xué)院院刊》,。該項(xiàng)研究成果是在科技部973和863項(xiàng)目,、國家油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系以及中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程的資助下完成的,。
糧油等主要農(nóng)作物的價值70%來源于種子，種子產(chǎn)量的遺傳改良一直是作物研究的重點(diǎn),，其功能基因克隆也是國際競爭的熱點(diǎn),。而種子產(chǎn)量是由多基因控制的數(shù)量性狀，特別是重要多倍體作物如小麥,、油菜,、棉花等，其基因組非常復(fù)雜,，種子產(chǎn)量基因的圖位克隆一直未能獲得突破,。
該團(tuán)隊(duì)利用千粒重差異顯著的甘藍(lán)型油菜品系zy72360和R1以及關(guān)聯(lián)群體，通過連鎖分析,、關(guān)聯(lián)分析,、親本序列比對和轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證，最終確定ARF18是調(diào)控粒重和角果長度的目標(biāo)基因,，該基因的過量表達(dá)可使粒重變異15%,，而角粒數(shù)保持不變。研究表明,，具有轉(zhuǎn)錄抑制活性,。
種子是子代，角果皮是母體器官,，該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),，種子粒重表型主要受母體基因型調(diào)控。由于角果皮的光合產(chǎn)物為種子中后期發(fā)育提供主要碳源,，研究人員結(jié)合基因表達(dá)模式和轉(zhuǎn)錄組分析認(rèn)為,，油菜zy72360的ARF18功能喪失導(dǎo)致角果變長，從而增加了角果皮光合面積,，為種子發(fā)育提供了更多的光合產(chǎn)物,，進(jìn)而導(dǎo)致種子粒重增加。
郵箱
OA