今天是
生物所在水稻“北粳南移”育种研究中取得新进展
发布时间:2020-03-20 09:00
来源:生物所
点击量:
分享到
0
字体:
  近日,生物技术研究所作物分子设计研究室在《Frontiers in Plant Science》(植物科学2区,影响因子4.106)上在线发表题为“In-Frame and Frame-Shift Editing of the Ehd1 Gene to Develop Japonica Rice With Prolonged Basic Vegetative Growth Periods”的研究论文。王锋研究员为通讯作者,吴明基为第一作者。

我国水稻经过长期的生态适应性驯化,形成了“北粳南籼”的地域性品种差异化种植格局。近年来,因北方粳稻具有米质优、米饭适口性更好、产量高等优点,迅速得到南方消费者的青睐。为了满足市场及消费者的需求,我国政府提出了“籼改粳”项目,促进中国南方稻区粳稻品种的栽培与推广。

利用南方粳稻资源,通过杂交选育适宜南方种植的粳稻品种是一种“籼改粳”的有效方式,但这一方法存在育种周期长效率低的问题,而且可利用的南方粳稻资源很少。“北粳南移”是实现南方稻区“籼改粳”的另一种有效方式,由于我国北方粳稻品种主要种植于中纬度地区,对光周期或温度敏感,如若直接引入低纬度地区短光照和高温环境条件下种植,会因生育期显著缩短导致产量急剧下降。

本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以粳稻品种日本晴、龙稻16、龙稻24和秀水134为遗传转化材料,定向敲除生育期基因Ehd1的receiver domain非关键氨基酸残基,创制移码和/或框内缺失突变体。在低纬度种植时,与野生型相比,框内缺失突变株系呈现中等延迟抽穗表型,移码纯合突变株系抽穗显著延迟。说明基于基因编辑技术,对水稻Ehd1基因进行定向突变,可以快速培育具有较长BVG周期,能够适应低纬度地区环境条件的高产优质粳稻品种。

本研究提供了一种基于非关键氨基酸残基的框内编辑从而创造作物重要性状数量变异的新方法。同时,为培育适合低纬度地区的粳稻品种,推进我国“北粳南移”育种提供重要的理论依据。(文/生物所 林艳)

文章链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.00307/full

扫一扫在手机打开当前页