據(jù)中國農(nóng)科院最新消息,由萬建民院士領(lǐng)銜的水稻功能基因組學(xué)研究團(tuán)隊(duì),揭示了水稻穗頂部小花退化的遺傳和分子機(jī)理,為高產(chǎn)品種選育以及在生產(chǎn)上避免因穗頂部退化引起的減產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于最新一期《植物細(xì)胞》上。
萬建民介紹,水稻、玉米、小麥、谷子等主要農(nóng)作物穗頂部小花退化,對(duì)其最終產(chǎn)量有重要影響;穗頂部小花退化主要由品種特性決定,同時(shí)也受低溫和肥水等環(huán)境脅迫影響,是水稻生產(chǎn)中的重大問題。目前,學(xué)界對(duì)水稻穗頂部小花退化的遺傳和分子機(jī)制知之甚少。
萬建民團(tuán)隊(duì)利用一個(gè)穗頂部小花退化突變體paab1-1,經(jīng)細(xì)胞學(xué)分析發(fā)現(xiàn),退化是發(fā)生在幼穗伸長后期的一個(gè)程序性細(xì)胞死亡過程,控制退化的是位于第2染色體OsALMT7基因,因其發(fā)生堿基突變而導(dǎo)致;OsALMT7編碼一個(gè)具有轉(zhuǎn)運(yùn)蘋果酸功能的質(zhì)膜蛋白,蘋果酸的積累在突變體小穗中呈梯度減少,外源補(bǔ)充蘋果酸能恢復(fù)突變體頂部小穗的正常表型。該研究探明了蘋果酸抑制水稻穗頂部退化和OsALMT7轉(zhuǎn)運(yùn)蘋果酸在水稻幼穗發(fā)育過程中起作用的分子機(jī)制。