合肥研究院等發現水稻抗倒伏分子機制

　　隨著我國超級稻計劃的實施與推進，水稻產量不斷提升的同時倒伏問題日趨嚴重，“增產不增收”阻礙了水稻增產和農業增效。中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所離子束植物遺傳研究室研究員吳躍進課題組與中科院遺傳與發育生物學研究所研究員傅向東課題組合作，在水稻抗倒伏基因sdt的分子機制研究方面取得進展，研究成果于近日在《公共科學圖書館?綜合卷》（PLOS ONE）上發表。

　　研究圍繞離子束輻照獲得的水稻顯性半矮稈突變體開展，該突變體不僅農藝性狀優良，最主要特性是能夠直接降低雜交組合F1的株高，提高抗倒伏能力。課題組利用圖位克隆技術，分離和解析了sdt基因的分子機制。Sdt突變體是一個功能獲得型突變，編碼mircoRNA156的一個前體基因OsmiR156h，在OsmiR156h基因中插入了一段131bp的線粒體片段，進而影響mRNA長度，增加了OsmiR156的成熟體表達水平，通過作用于Spl基因家族來調控分蘗、株高以及產量，并且表現出劑量依賴效應。通過聚合sdt基因與“綠色革命”基因水稻sd1，能夠使水稻產量在目前超級稻的基礎上提高約20%。這項研究表明，通過人工改造OsmiR156的多聚核苷酸狀態是提高水稻產量潛力的一種新策略，對于培育水稻高產抗倒伏新品種、促進水稻產量進一步提升具有重要的指導意義。