水稻孕穗期耐冷基因克隆与退化研讨取得新停顿

近日，湖北省农业迷信院粮作所与中国农业年夜学等单元单干实现的水稻孕穗期耐冷基因克隆与退化研讨取得新停顿，该研讨结果文章《Stepwise selection of natural variations at CTB2 and CTB4a improves cold adaptation during domestication of japonica rice》在《New phytologist》（IF：8.51）上全文在线颁发。该研讨克隆了一个新的水稻孕穗期耐冷基因CTB2，对CTB2和CTB4a自然变异的逐渐选择进步了粳稻的冷顺应性，发现耐冷粳稻来源于云南昆明地域，并提出了耐冷粳稻在国际外的传达路经，云南—日本—中国西南地域和朝鲜半岛等。

水稻是一种来源于寒带或亚寒带的冷敏感作物，在孕穗期遭逢高温会招致水稻不克不及正常发育而重大增产。该研讨应用耐冷近等基因系构建拆散群体，在连锁定位的根底上，进一步应用54份粳稻和67份籼稻种质资本的孕穗期耐冷表型进行全基因组联系关系阐发，挖掘到一个新的耐冷基因CTB2。CTB2编码一个葡糖基转移酶，在绒毡层、花粉粒和花药中高表白。在高温钳制下，CTB2通过影响甾醇糖苷和乙酰化甾醇糖苷的含量，进而维持细胞膜的浸透性，维护花粉粒及花粉外壁构造，终极进步水稻的耐冷性。

CTB4a是该团队之前克隆的紧张的水稻孕穗期耐冷基因（Zhang et al.，2017），本研讨阐发发现家养稻中不含有CTB4a的功效变异，其耐冷等位基因是在冷情况下驯化出的新变异，次要散布在高海拔和高纬度区域；而CTB2存在4种单倍型，此中一种劣势单倍型SNP（A）表示强耐冷性，该单倍型来源于中国一般家养稻，在粳稻的冷顺应驯化进程中遭到了显明的人工选择，逐渐扩散到高纬度地域，末了与本地新发生的CTB4a变异一路加强水稻的耐冷性。使得水稻的莳植区域从低海拔延扩到高海拔地域，终极扩大到高纬度的中国西南地域，对寒地水稻倒退起到了紧张作用。

该研讨发当初粳稻驯化的进程中，通过对现存变异和新变异的逐渐选择可以进步其耐冷性。该研讨不仅为水稻耐冷育种提供了紧张的基因资本，也为动物顺应性退化提供了另一个实际实例。这一研讨成果对无效保证水稻遭逢高温或寒地莳植前提下高产稳产性、匆匆进水稻进一步向高海拔高纬度地域莳植倒退、解决我国对稻米日益增长的需求有紧张意义。(100yiyao.com）