2019-06-04 09:37:24 王曉東
近日,中國水稻研究所種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新型水稻種質(zhì)“小薇”,其可以像雙子葉模式植物擬南芥一樣,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的種植和篩選。該所相關(guān)專家介紹,“小薇”的發(fā)現(xiàn),可以促使更多的生物學(xué)家選擇水稻為研究對象來開展基礎(chǔ)研究,其不僅可以為大田作物提供范本,也為林木等植物的遺傳學(xué)研究模式提供理論參供。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《分子植物(Molecular Plant)》上。
水稻作為單子葉植物生物學(xué)研究的模式植物,在基因組與功能基因研究等方面取得飛速進(jìn)步。與同為模式植物的擬南芥相比,開展水稻相關(guān)的基礎(chǔ)研究需要較大的室外大田或溫室,而且其較長的生長周期和對自然環(huán)境的高度依賴性,制約了水稻生物學(xué)基礎(chǔ)研究的進(jìn)一步發(fā)展,尤其是在水稻逆境抗性、水稻--病原菌互作等方面。
經(jīng)過十余年的攻關(guān),該團(tuán)隊(duì)通過EMS誘變和遺傳突變篩選,獲得了一種新型的水稻品系“小薇”,該類型品種具有生長周期短、株型和生物量小、空間利用率高等優(yōu)勢,可以像雙子葉模式植物擬南芥一樣,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的種植和篩選,并且實(shí)現(xiàn)表型精確鑒定。通過對“小薇”遺傳背景下的節(jié)間伸長控制基因和散生基因的克隆,驗(yàn)證了“小薇”的實(shí)用性和室內(nèi)研究體系的可操作性。研究發(fā)現(xiàn),“小薇”的超矮稈表型是由于D18的突變導(dǎo)致。該種突變體除株高顯著降低后,其他農(nóng)藝性狀與野生型無顯著性差異。
“小薇”的發(fā)掘和水稻室內(nèi)基礎(chǔ)研究體系的建立和使用,可以使得之前在大田環(huán)境下很難開展的研究,在室內(nèi)可控的、均一可重復(fù)條件下進(jìn)行操作,可促進(jìn)耐鹽、低高溫和病蟲害等生物逆境和非生物逆境相關(guān)研究。在“小薇”中鑒定的有利基因型,可通過常規(guī)的雜交、回交的方式應(yīng)用于水稻分子育種。
該研究得到國家自然科學(xué)基金委和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程的資助。