水稻种子活气调控机制研讨取得停顿

起源：华南农业年夜学 2021-11-08 12:38

近日，华南农业年夜学农学院王州飞传授团队在中科院一区Top期刊Plant Biotechnology Journal（IF2020=9.803）和Theoretical and Applied Genetics（IF2020=5.699）别离颁发了题为“A genome-wide association study reveals th

近日，华南农业年夜学农学院王州飞传授团队在中科院一区Top期刊Plant Biotechnology Journal（IF2020=9.803）和Theoretical and lied Genetics（IF2020=5.699）别离颁发了题为“A genome-wide association study reveals that the cupin domain protein OsCDP3.10 regulates seed vigour in rice”和“A genome-wide association study reveals that the cytochrome b5 involved in seed reserve mobilization during seed germination in rice”的研讨论文，克隆了调控水稻种子活气的新基因OsCDP3.10和OsCyb5，为进一步解析作物种子活气调控机制提供新线索。

水稻贮藏卵白是影响稻米养分和食味品质的紧张因素，然则其在调控种子活气中的作用鲜有报道。本研讨通过全基因组联系关系阐发鉴定了一个节制成苗率的主效位点qSP3，证实该基因编码cupin构造域卵白OsCDP3.10，具备合成52 kDa球卵白功效；与家养型相比，水稻Oscdp3.10渐变领会显着下降种子活气，且渐变体种子中缺乏52 kDa球卵白积聚，招致晚期萌生进程中氨基酸含量显着下降；进一步证实OsCDP3.10基因能够通过影响种子萌生进程中氨基酸积聚，刺激过氧化氢（H2O2）的发生，从而调控种子活气。这些成果为氨基酸种子引发处置和分子育种选择进步作物种子活气提供了紧张线索。

水稻种子萌生进程中物资发动是影响晚期幼苗成长的紧张因素，但无关节制种子物资发动的根底尚不分明。本研讨通过全基因组联系关系阐发鉴定了3个节制种子萌生期物资发动的位点，并对此中一个主效QTL位点qSRMP9候选基因进行验证，证实该基因编码细胞色素b5基因OsCyb5；与家养型相比，水稻Oscyb5渐变体种子萌生进程中物资发动量显着下降，从而影响晚期幼苗成长；进一步研讨发现Oscyb5渐变体成熟种子年夜小、籽粒淀粉、卵白质和可溶性糖含量均于对照无显着性差别，但在种子萌生进程中α-淀粉酶活性、淀粉和糖发动量显着下降，从而招致葡萄糖贮备不敷；水稻OsCyb5优异单倍型次要存在于籼稻和AUS稻中。这些成果为往后通过火子育种培养高活气水稻种类提供线索。（论文链接地址https：//link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03948-2）。

华南农业年夜学硕士研讨生彭丽玲和孙珊为第一篇论文的独特第一作者，华南农业年夜学硕士研讨生黄智波和中国水稻所应继锋研讨员为第二篇论文独特第一作者，王州飞传授和何永奇副传授为独特通信作者，仲恺工程学院杨彬博士参加了部门任务。

迩来，王州飞团队在水稻种子活气实际与技术研讨取得了一系列停顿，克隆了种子活气调控新基因OsIPMS1（Plant Biotech J， 2019）、qSE3（Plant J， 2019）、OsIAGLU（Plant Biotech J， 2020）、qRL11（J Exp Bot， 2021）、OsCDP3.10（Plant Biotech J， 2021）、OsOMT（Plant J， 2021）、OsCyb5（Theor l Genet， 2021）、OsSAUR33（Int J Mol Sci， 2021）等；基于相关实际展开种子播种、枯燥和贮藏等技术研发，开辟了可以用于作物种子引发的分子标志、新型引发剂等；相关基因和种子技术已受权和申请专利共8项，为进一步提升作物种子活气提供新线索。(100yiyao.com）

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