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4月24日,記者從中科院植物研究所獲悉,該院植物分子生理學(xué)重點實驗室漆小泉研究員帶領(lǐng)的團隊在水稻萜類代謝調(diào)控新型濕敏雄性不育方面取得重大進展,其獲得的濕度敏感型雄性不育系成為繼我國早期發(fā)現(xiàn)的水稻光/溫敏雄性不育材料之后又一新型的條件雄性不育材料。
“水稻雄性不育系是一類特殊的水稻材料,其自身花器官的雄性器官發(fā)育不完善,不能形成正常的花粉,其雌性器官發(fā)育正常,因而不能自身繁殖,需要借助于外來水稻花粉才能結(jié)出種子。水稻雄性不育系與水稻雄性不育恢復(fù)系雜交(接受后者的花粉),得出的種子下代種子就是一般意義上的雜交稻種子,也就是農(nóng)民大面積生產(chǎn)上使用的種子?!逼嵝∪f。
研究花粉包被的形成機制,有望發(fā)現(xiàn)作物雜交育種和制種所需的優(yōu)良雄性不育材料。該研究團隊在最近研究中就發(fā)現(xiàn)水稻三萜合酶(OsOSC12/OsPTS1)催化2,3-環(huán)氧鯊烯產(chǎn)生一種二環(huán)三萜化合物“禾谷絨氈醇”。
漆小泉說,缺失三萜合酶功能的水稻植株(突變體)所產(chǎn)生的花粉粒,其花粉包被的組成成分明顯減少,花粉粒得不到有效保護而迅速失水,在濕度低于60%的環(huán)境中表現(xiàn)為不育,而在濕度高于80%的環(huán)境中則表現(xiàn)為完全可育,是一種新型的濕度敏感型雄性核不育材料。研究表明,三萜合酶在水稻花粉包被的形成過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
“水稻光/溫敏核雄性不育系的育性需要嚴格控制溫度和光照,極大地限制了其應(yīng)用范圍,而新發(fā)現(xiàn)的濕敏雄性不育系的育性只受揚花期環(huán)境濕度的影響,可在夏季干旱少雨的地區(qū)配制雜種,從而突破目前水稻雜種優(yōu)勢利用的地域限制?!痹搱F隊成員薛哲勇副研究員介紹。
此外,研究發(fā)現(xiàn)采用相同的研究方法和技術(shù),有望獲得小麥、玉米、大麥等禾本科作物的濕敏雄性不育材料。據(jù)悉,該研究成果已于近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)刊物《自然·通訊》上。
?。ㄔd于《科技日報》 2018-04-25 03版)
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