网站地图联系我们English中国科学院
 
  新闻动态
  您现在的位置:首页>>新闻动态>>领域动态
中国科学家研究发现调控甜高粱茎秆持汁特性基因
2018-10-22 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信息中心
    

  在植物进化历程中,维管组织的产生是一次重大的事件。维管植物通过产生木质部导管、增厚次生细胞壁及成熟期细胞程序性死亡,为茎秆提供结构支持和水分运输功能。茎秆持汁性是作物的重要性状,与木质部发育过程密切相关。以往研究发现,在拟南芥和小立碗藓中存在特定的NAC转录因子调节木质部发育,调控植物组织水份运输。但由于茎秆持汁表型并未被广泛重视,目前在作物驯化中受选择调控茎秆持汁基因的报道极少。甜高粱是普通籽实高粱的变种,茎秆持汁性是甜高粱的典型特性,直接影响茎秆含糖量、总生物量和抗逆性,100多年前就受到关注,但其调控基因尚未克隆,分子机理一直是个谜。 

  中国科学院科学家团队——植物研究所景海春研究组通过全基因组关联分析和图位克隆方法,鉴定到控制甜高粱茎秆持汁性的Dry基因。研究人员发现,该基因编码植物特有的NAC转录因子,其功能缺失是甜高粱茎秆富含汁液的重要原因;该基因在甜高粱的起源与驯化过程中受到选择。群体基因组学分析表明,Dry基因从野生高粱驯化为栽培无汁高粱受到瓶颈效应,导致遗传多态性降低;筛选dry突变体是选育有汁甜高粱的关键一步。 

  该研究首次揭示单子叶植物中NAC转录因子在茎秆水分运输中的作用。该基因在禾本科作物家族中的保守性,有助于促进作物的茎秆持汁表型的遗传改良,为作物育种上获得籽粒及秸秆“双丰收”提供了可能。 

  该成果于10月11日在线发表于国际学术期刊Plant Cell,得到了期刊评论员的高度评价。同时,该成果获得美国植物生物学家协会的题为A crucial gene controls stem juiciness in sorghum and beyond 的报道。报道援引德克萨斯大学博士Thomas Juenger的评价,认为该工作是甜高粱标志性基因的重大发现,是综合运用遗传图谱、自然变异和转基因手段来理解重要驯化事件中关键遗传因子的范例。 

  景海春研究组张丽敏、冷传远、罗洪、吴小园和刘智全为论文共同第一作者,景海春和中国农业大学教授才宏伟为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、科技部国家科技支撑计划和中科院科技服务网络倡议项目的支持。 

通过Dry基因的选择产生甜高粱的模式图 

 

信息来源:https://mp.weixin.qq.com/s/8GAIUA360A2InjKw4qMQkw

 

 
  评 论

2006 - 2018 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号/鲁ICP备12003199号-2 京公网安备110402500047号?
地址:山东省青岛市崂山区松岭路189号 邮编:266101 Email:info@qibebt.ac.cn