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上海交大研究团队为杂交水稻生产提供新技术

    发布日期:2012-12-25 11:06:00                            浏览次数:2849

    上海交大生命学院张大兵教授团队的最新研究为水稻杂交育种提供了一种新材料,可以克服现有三系、两系杂交水稻育种中不育系育性不稳定等问题;为阐明植物光敏雄性不育的分子机制提供基础。该项研究成果发表在《美国科学院院刊》(PNAS2012 December 19, 2012, doi:10.1073/pnas.1213041110)(http://www.pnas.org/content/early/2012/12/19/1213041110.full.pdf+html)。

    杂交水稻的培育和生产为中国和世界的粮食生产做出了重要的贡献,杂交水稻的产量比常规品种产量高出20%以上。杂交水稻生产体系的核心是雄性不育材料的发掘和利用。我国现有三系杂交水稻生产体系中采用细胞质雄性不育系,两系杂交水稻生产体系中主要利用光温敏不育系。由于现有水稻雄性不育系存在受到细胞质副效应、育性不稳定等缺点,许多育种家希望获得新型雄性不育稳定的水稻材料,用于高效杂交育种,以提高水稻生产效率。

    十几年来,我校张大兵教授团队利用遗传学、生物化学、系统生物学手段等开展了控制水稻花药发育和花粉形成分子机制研究,发现了10余个控制水稻花粉发育的生死控制的“分子开关”。2010年,张大兵教授团队报道了控制水稻叶片中糖到花器官(包括花药)分配的MYB类型转录因子CSA(Carbon Starved Anther),该转录因子可以直接控制花药中单糖转移酶的表达,从而实现对糖分子从源到库分配的调节,该研究成果发表在植物领域顶级期刊《植物细胞》(The Plant Cell 2006 March; 22(3): 672-689)(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2861464/)。

    近年来,张大兵教授团队发现CSA突变体表现出光敏不育特性。CSA在短日照的条件下表现为完全雄性不育,在长日照的条件下变现为雄性可育。进一步通过杂交将CSA突变位点转入籼稻中,含有CSA突变位点的籼稻也表现出长光条件下可育,短光条件下不育的特性,表明CSA是一个光敏不育基因。这为杂交水稻生产提供了新技术。

     

    (来源:上海交大)

     

     

     

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