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水稻单基因突变克服了种间杂交不育
日期:2018-03-13 作者:编译:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     杂交不育是种间繁殖最大的障碍。日前,日本科学家成功利用突变来找到了导致水稻杂交不育的基因,有望帮助阐明种间杂交不育的遗传基础。研究表明,种间繁殖障碍可以通过影响单个基因来克服。
    稻属有两个栽培种,即亚洲栽培稻(Oryzasativa)和非洲栽培稻(O.glaberrima)。非洲品种对高温等非生物胁迫以及生物胁迫耐受,然而,种间繁殖的障碍影响了亚洲品种和非洲品种的杂交育种。
    为了找出不育的原因,北海道大学以及日本国际农林水产业研究中心(JIRCAS)、京都大学的研究人员重点研究了和杂交不育有关的S1基因位点。研究团队将杂交种子杂合在一起,在S1位点上形成大量杂合体,然后用重离子射线照射这些杂合体诱发突变。在筛查突变时发现,虽然S1位点杂合,但植株仍能孕育出种子;接下来对S1位点进行基因分析时,发现一种叫SSP的肽酶编码基因缺失。研究团队通过转化实验在亚洲型栽培稻中加入完整的SSP,并将转化株和突变体杂交,结果植株出现了杂交不育,这说明SSP起了作用。有趣的是,仅有转化过程并不能使植株表现出不育性,说明SSP虽然是导致杂交不育不可或缺的因素,但并不是唯一因素。
    研究团队研究了SSP的进化路径后,发现该基因仅在非洲栽培稻和其他一些野生品种中出现,而亚洲栽培稻中没有。这说明该基因在某些进化路径中获得或丢失,而且保留了种间界限。(来源:Science Daily  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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