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中國農(nóng)科院作物科學研究所優(yōu)化細胞分裂素分布可讓水稻增產(chǎn)和抗鹽

作者:百檢網(wǎng) 時間:2021-12-29 來源:互聯(lián)網(wǎng)

本報訊 5月14日,《植物細胞》在線發(fā)表中國農(nóng)科院作物科學研究所水稻分子設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團隊的*新研究成果。
他們發(fā)現(xiàn),植物激素細胞分裂素的分布模式在高鹽脅迫處理下會迅速發(fā)生改變,從地上組織向地下根中積累。并且,過表達AGO2基因可激活細胞分裂素轉(zhuǎn)運基因BG3,模擬鹽脅迫狀態(tài)下的細胞分裂素分布模式,從而同時提高水稻產(chǎn)量和抗鹽性。
論文通訊作者童紅寧介紹,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是作物育種的長久目標,但由于作物產(chǎn)量和抗性往往具有一定的補償效應(yīng),如何在不利條件下保持高產(chǎn)是育種工作的重大挑戰(zhàn)。細胞分裂素在植物生長發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用,且有其復(fù)雜的轉(zhuǎn)運系統(tǒng),但在作物中對其功能了解甚少。
該研究首次發(fā)現(xiàn),植物可通過調(diào)整細胞分裂素的空間分布對高鹽脅迫作出響應(yīng),從而提高對脅迫的適應(yīng)性。通過操縱參與此過程的關(guān)鍵組分,不僅可發(fā)揮細胞分裂素促進生長發(fā)育的功能,還可大幅增強植物的耐逆性。
論文**作者殷文超介紹,與整體操縱激素的含量不同,操縱激素轉(zhuǎn)運體現(xiàn)了一種更經(jīng)濟彈性的原則,并有望克服高產(chǎn)、高抗之間的矛盾,因此在分子設(shè)計育種上具有巨大潛力。
在此理論基礎(chǔ)上,研究人員發(fā)現(xiàn),過表達AGO2或BG3均可改變細胞分裂素空間分布,可顯著增加水稻粒長和耐鹽性,從而驗證了這一途徑的可行性。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1105/tpc.19.005
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