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[成果] 0701210053 北京
S51 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2006
成果简介:水稻分蘖是一种特殊的分枝现象,又是决定水稻产量的重要农艺性状,因此通过对水稻分蘖突变体的发掘及其克隆和表达调控的研究,明确水稻分蘖控制的水稻高产机理具有重要的指导意义。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士和中国农业科学院中国水稻研究所钱前研究员领导的研究组,在国家自然科学基金(批准号:30425034,39970471)的资助下,通过对MOCl基因的克隆及其表达调控的研究,成功破解了水稻高产的“分子奥秘”。水稻无蘖突变体(monocluml,mocl)是1990年在粳稻品种H89025中发现的自发突变体。组织解剖表明,mocl突变体因没有腋生分生组织和分蘖芽而表现无蘖,通过图位克隆分离MOCl基因后发现,它与番茄中控制侧枝形成的Lateral Suppressor基因有比较高的同源性。序列分析表明,由于一1.9kb的逆转座子的插入导致MOC1蛋白翻译提前终止。MOC1蛋白是GRAS家族的转录因子,具有2个亮氨酸七聚体重复,1个VHIID结构域和1个SH2-like结构域。MOC1:GFP的融合蛋白表明MOC1定位于细胞核内,组织原位杂交表明,MOCl基因在腋生分生组织之前就已表达,并伴随腋生分生组织形态建成及分蘖形成的整个过程。MOCl基因的表达受到细胞分裂素的诱导,另外,MOC1的突变导致了分生组织特异的OSHI1基因和控制侧枝伸长的OSTB1基因表达水平的降低。推测MOC1可能通过调控OSHI1等分生组织基因促进腋生分生组织的起始,通过调控OSTB1等基因调节分蘖芽的生长发育。该研究成果发表于Nature[x.Lietal.,2003,422(6932):618-621],受到国际同行的高度重视,也是中国生命科学基础理论研究领域科学家在该刊物上发表的第一篇原始论文,被两院院士评为2003年“中国十大科技进展”,并获2005年度国家自然科学奖二等奖。该研究将有助于阐明禾谷类作物分蘖调控的分子机理,对水稻等禾谷类作物超级品种的培育具有重大的理论与应用意义。
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