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揭示“稻花”发育调控机制我国科学家发现水稻增产新途径

来源:58HZ.CN    时间:2017-09-01 19:02

新华社重庆8月31日电(记者柯高阳)我国科学家日前通过研究证实,原始的“稻花”(水稻小穗)由三个小花构成,水稻小穗中的两个护颖是由侧生小花退化而来。该研究首次揭示了水稻小穗侧生小花的发育调控机制,为通过提高水稻每穗粒数实现增产提供了可能。相关研究成果已于8月28日在线发表在著名学术期刊《美国科学院院报》上。

何光华介绍,每穗粒数的形成还有一个重要的影响因素——小穗内小花的数目,但正常水稻一个小穗内只包含一个可育小花。虽然早在上个世纪30年代英国植物学家阿格尼斯·阿尔伯就提出了水稻“三花小穗”假说,认为原始的稻花可能由三个小花构成,小穗中两个“无用”的颖片器官可能是两个侧生小花退化而来,但该假说缺乏直接证据。

2013年以来,何光华和李云峰副教授领导的研究团队利用EMS诱变(一种人工化学诱变技术),首次分离鉴定了一个显性功能获得性突变体lf1。该突变体小穗除了产生正常的顶生小花外,护颖处还发育出了1-2个包含正常器官的侧生小花。通过图位克隆、细胞学、分子生物学等手段,研究团队揭示了LF1编码的转录因子通过起始分生组织维持基因OSH1的异位表达来促进侧生花分生组织形成的分子机制,明确证实了水稻“三花小穗”假说。

该研究同时为提高水稻产量提供了一条新的途径。“通过培育‘三花小穗’水稻品种,理论上可以大幅度提高每穗粒数,从而实现水稻显著增产。”李云峰说。

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