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中國科學家克隆出控制稻米品質的重要基因
2019年06月12日 10:05
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  我科學家克隆出控制 稻米品質的重要基因

  科技日報揚州6月11日電 (記者過國忠 通訊員虞璐 王一凡)記者11日從揚州大學獲悉,該校農學院劉巧泉教授研究團隊在國家杰出青年科學基金和國家重點研發計劃等項目資助下,成功克隆了控制稻米蒸煮與食味品質最重要基因——蠟質基因(Waxy, Wx)的祖先等位基因Wxlv,并闡明了栽培稻中不同Wx等位基因間的進化關系,為稻米蒸煮與食味品質改良提供了重要的基因資源和技術支撐。相關研究成果近日已在《分子植物》在線發表。

  “水稻是我國最重要的糧食作物,也是一種古老的多型性作物。人類栽培水稻已有近一萬年歷史,在不同地域、不同生態環境條件下經過長期的演變和分化,形成的品種類型極為豐富,它們在品質性狀上所表現出的變異也極為復雜。”劉巧泉說,直鏈淀粉含量是衡量稻米品質,尤其是稻米蒸煮與食味品質的最重要指標,而直鏈淀粉是由Wx基因編碼的淀粉顆粒結合淀粉合成酶催化合成的。在栽培稻中已克隆了多個Wx復等位基因,并已被廣泛應用,但這些等位基因間的演變和分化關系并不明確。

  據了解,劉巧泉研究團隊通過近二十年的努力,從一個地方秈稻品種中圖位克隆了Wx的一個特異等位基因Wxlv。攜帶Wxlv的稻米中含有更多中短分子量的直鏈淀粉,表現為高直鏈淀粉含量和低淀粉粘滯特性,米飯口感和食味較差。該團隊還研究發現,在具中低直鏈淀粉含量的Wx等位基因中引入該功能位點,可用于優良食味稻米的培育。

  劉巧泉介紹,團隊通過群體遺傳學和分子進化分析,證明Wxlv與野生稻中Wx基因序列及功能基本一致,在進化中屬于祖先基因。栽培稻中的秋稻和少數秈稻品種中含有Wxlv等位基因,而栽培稻中其他Wx等位變異類型都是從其進化或人工選擇而來。有趣的是,這些等位基因具有明顯的優勢地理分布區域,說明人工選擇在該基因的演化過程中發揮了重要作用。

【編輯:梅鐿瀧】

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