本報訊(記者朱漢斌通訊員李靜、侯建國)記者9月17日從華南農業大學獲悉,該校亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室莊楚雄課題組繼克隆到培矮64s溫敏不育基因后,近日又克隆出一個新的水稻溫敏(min)核不(bu)育(yu)基因。相關成果發表于《自然—通(tong)訊》雜志。
利用溫敏不育系培育的兩系雜交水稻免除了保持系,在不同的溫度條件下既可作為不育系與恢復系雜交制種,又可以自身繁殖,從而簡化了繁種制種程序,降低了雜交種子生產成本。更重要(yao)的是,兩系(xi)雜交稻的配組(zu)較(jiao)自由,選(xuan)配到(dao)優良組(zu)合(he)的幾(ji)率(lv)較(jiao)高。
據介紹,安(an)農(nong)s-1是(shi)于(yu)1987年被發現(xian)的第一個秈(xian)稻(dao)溫(wen)敏不(bu)育(yu)系(xi),其溫(wen)敏不(bu)育(yu)性由一隱性基因tms5控制。株1s是(shi)使用(yong)(yong)率(lv)最高的秈(xian)型(xing)兩(liang)(liang)(liang)用(yong)(yong)不(bu)育(yu)系(xi)之一。2011年,我(wo)國種(zhong)(zhong)植的兩(liang)(liang)(liang)系(xi)雜交水稻(dao)中,有(you)(you)71個品種(zhong)(zhong)是(shi)用(yong)(yong)帶有(you)(you)tms5的兩(liang)(liang)(liang)用(yong)(yong)不(bu)育(yu)系(xi)培育(yu)而成,占所有(you)(you)兩(liang)(liang)(liang)系(xi)雜交稻(dao)品種(zhong)(zhong)的71%,其種(zhong)(zhong)植面積(ji)超過(guo)全(quan)國兩(liang)(liang)(liang)系(xi)雜交稻(dao)種(zhong)(zhong)植面積(ji)的80%。
tms5是功能缺失的基(ji)因(yin)(yin),其(qi)野(ye)生(sheng)(sheng)型(xing)(xing)基(ji)因(yin)(yin)編碼了一個(ge)短版的rnasez家族蛋白(bai)(bai)。該蛋白(bai)(bai)可(ke)降解(jie)(jie)三個(ge)編碼泛(fan)素(su)與核(he)糖體融合蛋白(bai)(bai)基(ji)因(yin)(yin)ubl40的mrna。低(di)溫(wen)(wen)下生(sheng)(sheng)長的安農s-1的ubl40mrna表達量(liang)較低(di)且與野(ye)生(sheng)(sheng)型(xing)(xing)類似,因(yin)(yin)此其(qi)花粉育(yu)性正常;高溫(wen)(wen)下,野(ye)生(sheng)(sheng)型(xing)(xing)水稻(dao)中rnasez能及(ji)時(shi)降解(jie)(jie)受溫(wen)(wen)度誘導(dao)的ubl40mrna,因(yin)(yin)而維持花粉正常發(fa)育(yu);不(bu)育(yu)系中,受溫(wen)(wen)度誘導(dao)的ubl40mrna不(bu)能被功能缺失的rnasez及(ji)時(shi)切割而導(dao)致其(qi)mrna積累,進而可(ke)能影響(xiang)細(xi)胞內泛(fan)素(su)平衡,引發(fa)花粉母細(xi)胞液泡化,最終導(dao)致花粉敗育(yu)。
該成(cheng)果率先(xian)闡(chan)明了水稻(dao)中控制溫(wen)(wen)敏不(bu)育的(de)(de)分子機理,同時揭示(shi)了rnasez這一(yi)基(ji)因家族(zu)成(cheng)員的(de)(de)新功能、泛素平衡(heng)調控的(de)(de)新途(tu)徑和植物(wu)生殖發育應答高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境的(de)(de)新機制,有助于加快(kuai)溫(wen)(wen)敏不(bu)育系的(de)(de)培育。













