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我国科学家发现水稻增产新途径

文章作者:www.gzzhangyang.com发布时间:2020-01-16浏览次数:1155

(新华社重庆8月31日电)(记者柯高阳)日前,中国科学家通过研究证实,原来的“水稻花”(水稻小穗)由三个小花组成,水稻小穗中的两个颖片从侧小花退化而来。本研究首次揭示了水稻小穗侧小花的发育调控机制,为增加每穗粒数增加产量提供了可能。相关研究结果于8月28日在线发表在着名学术期刊《美国科学院院报》上。

根据本文作者和西南大学农业与生物技术学院何光华教授的说法,水稻产量构成包括“三要素”33,354亩穗、每穗粒数和1000粒重,其中每穗粒数是最重要的因素。每穗粒数也受主枝、次枝数量和花序上小穗密度的影响。目前,已鉴定的水稻高产基因主要是通过增加分枝数或种子密度来达到增产的目的,这些优良等位基因已经包含在我国主要的高产水稻品种中。为了达到增产的目的,很难改良这些基因,因此有必要寻找新的方法来增加每穗籽粒的数量。

何光华说,影响每穗籽粒形成的另一个重要因素是:小穗中的小花数,但普通水稻一小穗中只有一朵可育小花。虽然英国植物学家艾格尼丝阿伯(Agnes Arbor)早在20世纪30年代就提出了水稻“三花小穗”的假说,认为原来的水稻花可能由三朵小花组成,小穗中的两个“无用的”颖器官可能从两个侧向小花退化,但该假说缺乏直接证据。

自2013年以来,由何光华副教授和李云峰教授带领的研究团队首次使用EMS诱变(一种人工化学诱变技术)分离鉴定出优势功能获得突变体lf1。除了产生正常的顶生小花外,突变体小穗还在颖片发育1-2个含有正常器官的侧生小花。通过图谱克隆、细胞学和分子生物学,研究小组揭示了LF1编码转录因子通过初始分生组织维持基因OSH1的异位表达促进侧花分生组织形成的分子机制,并明确证实了水稻“三花小穗”的假说。

这项研究也为水稻增产提供了新的途径。“通过培育‘三花小穗’水稻品种,理论上可以大大增加每穗的粒数,从而显着提高水稻产量。”李云风说道。

责任编辑:陈涛