碾米機在稻米加工(gōng)行業中的影響
發布時(shí)間 : 2014-05-23
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科學家克隆水(shuǐ)稻多種類型基因選新品種
- 發布時(shí)間：2015-03-05
科學家克隆水(shuǐ)稻多種類型基因選新品種
【概要描述】水(shuǐ)稻栽培品種分爲籼稻和(hé)粳稻兩個亞種。如何打破籼粳不育，利用(yòng)水(shuǐ)稻亞種間雜(zá)種優勢提高(gāo)水(shuǐ)稻産量是育種家們攻克的難題。
- 發布時(shí)間：2015-03-05
詳情
水(shuǐ)稻栽培品種分爲籼稻和(hé)粳稻兩個亞種。如何打破籼粳不育，利用(yòng)水(shuǐ)稻亞種間雜(zá)種優勢提高(gāo)水(shuǐ)稻産量是育種家們攻克的難題。我國科學家成功的克隆了(le)水(shuǐ)稻多個産量、品質、抗逆和(hé)生長發育相關的功能(néng)基因，成果相繼發表在Nature等頂尖學術刊物上(shàng)，基因申請(qǐng)了(le)發明(míng)專利，具有自(zì)主知(zhī)識産權，引起了(le)廣泛關注。 這(zhè)些(xiē)基因的克隆代表了(le)該領域的最新進展，研究論文(wén)産生了(le)重大(dà)影響，多個基因已被用(yòng)于培育多抗、優質、高(gāo)産、營養高(gāo)效的新型超級水(shuǐ)稻品種。這(zhè)是華中農(nóng)業大(dà)學綠色超級稻團隊牽頭，中國科學院上(shàng)海生命科學院國家基因研究中心、中國科學院遺傳與發育研究所等多家研究機構共同承擔的十二五863計(jì)劃現(xiàn)代農(nóng)業技術領域水(shuǐ)稻等主要農(nóng)作(zuò)物功能(néng)基因組研究重大(dà)項目取得的重要進展。 該項目成功分離克隆出一個控制水(shuǐ)稻籼稻、粳稻雜(zá)交不育和(hé)廣親和(hé)性狀的主效基因，命名爲S5。并從(cóng)分子水(shuǐ)平對(duì)S5的作(zuò)用(yòng)機理(lǐ)進行了(le)較完善的闡述，揭示了(le)水(shuǐ)稻籼粳雜(zá)種育性調控的分子機制。研究人員還發現(xiàn)獨角金(jīn)内酯信号轉導的去抑制化激活機制與生長素、赤黴素、茉莉酸等重要激素的信号轉導激活機制類似，表明(míng)這(zhè)是植物在進化過程中選擇的一種主要調控模式，這(zhè)成爲解析獨角金(jīn)内酯信号轉導分子機制的奠基性發現(xiàn)。 據了(le)解，該項目成功的克隆了(le)第一個稻米垩白(bái)率的主效基因、控制水(shuǐ)稻粒寬基因、光敏不育基因、控制水(shuǐ)稻抽穗期和(hé)幼穗發育的多效基因、特異性控制幹旱逆境下(xià)表皮蠟質合成的基因等；構建了(le)一張精确的水(shuǐ)稻高(gāo)密度基因型圖譜，其對(duì)水(shuǐ)稻的馴化過程和(hé)遺傳多樣性的解析大(dà)大(dà)加速了(le)水(shuǐ)稻的遺傳學研究；獲得了(le)數百個控制不同代謝(xiè)物積累的效應位點，揭示了(le)水(shuǐ)稻籼粳亞種中代謝(xiè)組的不同遺傳調控，爲作(zuò)物生理(lǐ)、品質遺傳改良提供了(le)新的思路及工(gōng)具。 在此之前，華南農(nóng)業大(dà)學9月17日克隆出水(shuǐ)稻新溫敏核不育基因。據介紹，安農(nóng)S-1是于1987年被發現(xiàn)的第一個籼稻溫敏不育系，其溫敏不育性由一隐性基因tms5控制。株1S是使用(yòng)率最高(gāo)的籼型兩用(yòng)不育系之一。2011年，我國種植的兩系雜(zá)交水(shuǐ)稻中，有71個品種是用(yòng)帶有tms5的兩用(yòng)不育系培育而成，占所有兩系雜(zá)交稻品種的71，其種植面積超過全國兩系雜(zá)交稻種植面積的80。 利用(yòng)溫敏不育系培育的兩系雜(zá)交水(shuǐ)稻免除了(le)保持系，在不同的溫度條件下(xià)既可作(zuò)爲不育系與恢複系雜(zá)交制種，又可以自(zì)身繁殖，從(cóng)而簡化了(le)繁種制種程序，降低(dī)了(le)雜(zá)交種子生産成本。更重要的是，兩系雜(zá)交稻的配組較自(zì)由，選配到(dào)優良組合的幾率較高(gāo)。 tms5是功能(néng)缺失的基因，其野生型基因編碼了(le)一個短版的RNaseZ家族蛋白(bái)。該蛋白(bái)可降解三個編碼泛素與核糖體融合蛋白(bái)基因UbL40的mRNA。低(dī)溫下(xià)生長的安農(nóng)S-1的UbL40mRNA表達量較低(dī)且與野生型類似，因此其花(huā)粉育性正常;高(gāo)溫下(xià)，野生型水(shuǐ)稻中RNaseZ能(néng)及時(shí)降解受溫度誘導的UbL40mRNA，因而維持花(huā)粉正常發育;不育系中，受溫度誘導的UbL40mRNA不能(néng)被功能(néng)缺失的RNaseZ及時(shí)切割而導緻其mRNA積累，進而可能(néng)影響細胞内泛素平衡，引發花(huā)粉母細胞液泡化，最終導緻花(huā)粉敗育。 該成果率先闡明(míng)了(le)水(shuǐ)稻中控制溫敏不育的分子機理(lǐ)，同時(shí)揭示了(le)RNaseZ這(zhè)一基因家族成員的新功能(néng)、泛素平衡調控的新途徑和(hé)植物生殖發育應答(dá)高(gāo)溫環境的新機制，有助于加快(kuài)溫敏不育系的培育。 同樣在9月份，中國農(nóng)科院成功克隆首個水(shuǐ)稻抗條紋葉枯病基因。中國農(nóng)業科學院作(zuò)物科學研究所萬建民研究團隊近日在國際上(shàng)首次成功克隆水(shuǐ)稻抗條紋葉枯病基因，選育出系列抗條紋葉枯病高(gāo)産優質水(shuǐ)稻新品種，有效解決了(le)我國南方粳稻區(qū)受條紋葉枯病危害的難題。 水(shuǐ)稻條紋葉枯病是由灰飛(fēi)虱介導的病毒病。在中國東部、日本和(hé)韓國超過80的水(shuǐ)稻種植區(qū)曾受到(dào)水(shuǐ)稻條紋葉枯病毒的嚴重危害，僅江蘇2004年發病面積就達2300多萬畝，絕收面積7.8萬畝，對(duì)水(shuǐ)稻生産造成嚴重損失。萬建民領導的作(zuò)物功能(néng)基因組研究創新團隊與江蘇省農(nóng)業科學院等水(shuǐ)稻育種單位協作(zuò)攻關，建立了(le)規模化水(shuǐ)稻條紋葉枯病抗性鑒定技術體系，進行抗條紋葉枯病水(shuǐ)稻種質與基因挖掘，選育出系列抗條紋葉枯病水(shuǐ)稻新品種，實現(xiàn)了(le)南方粳稻區(qū)的快(kuài)速應用(yòng)。抗條紋葉枯病高(gāo)産優質粳稻新品種選育及應用(yòng)成果獲得2010年國家科技進步一等獎。 袁隆平創造了(le)雜(zá)交水(shuǐ)稻奇迹，我國其他(tā)科學家用(yòng)自(zì)己的努力将這(zhè)奇迹傳承！
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