水稻育种新突破 江西科研人员成功克隆出野生稻耐高温基因

2022年05月09日 08:15 次阅读 稿源:大江网 条评论

水稻虽然是一种能够适应高温的作物,但极端的高温气候依然会严重影响水稻的产量,因此,全球变暖导致的气温升高已成为制约水稻产量增加的主要非生物胁迫因素。5月7日,记者注意到,江西省农业科学院研究人员近日在野生稻中鉴定到一个新的水稻耐高温基因HTH5。

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该成果为水稻耐高温育种的分子改良提供了基因储备和材料基础。相关研究成果以曹志斌副研究员为第一作者在国际植物学知名期刊《Plant Biotechnology Journal》,在线发表了题为“Natural variation of HTH5 from wild rice, Oryza rufipogon Griff., is involved in conferring high-temperature tolerance at the heading stage”的研究论文。

据悉,研究人员在普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)的5号染色体上定位了一个抽穗期耐热性状QTL——qHTH5,并进一步通过近等基因系群体克隆出HTH5基因。


HTH5提高水稻抽穗扬花期耐热性(结实率)

为什么HTH5基因能够让水稻具有高温耐性呢?据介绍,HTH5基因属于吡哆醛磷酸结合蛋白PLPBP家族,预测编码定位于线粒体的吡哆醛磷酸稳态蛋白(PLPHP)。HTH5的过表达可以增加水稻抽穗期高温胁迫时水稻植株的结实率,而抑制HTH5基因则会导致水稻对热胁迫的敏感性增加。进一步的研究表明,HTH5通过增加热诱导的吡哆醛磷酸含量来减少高温下活性氧的积累,从而提高水稻花粉的高温耐性,达到提高结实率(产量)的目的。

此外,位于HTH5启动子区域的两个SNP与其基因表达水平和耐热性相关。该研究揭示了HTH5基因在提高水稻耐热性方面的巨大潜在价值。

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