BG1可顯著提高水稻及擬南芥的生物量和產(chǎn)量

      種子大小是水稻產(chǎn)量構(gòu)成的要素之一，長期以來一直是很多作物育種改良的重要目標(biāo)。生長素作為最重要的植物激素之一，參與了植物生長發(fā)育的眾多重要過程。盡管生長素的合成、運(yùn)輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在模式植物擬南芥中研究已比較深入，然而其在作物中的研究和對作物產(chǎn)量的影響仍知之甚少。

      中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員儲成才和其合作者中科院院士李家洋課題組通過對一水稻大粒顯性突變體(Big grain1, Bg1-D)的研究，發(fā)現(xiàn)BG1編碼一個受生長素特異誘導(dǎo)的早期響應(yīng)的未知功能蛋白，在水稻莖和穗的維管組織中特異表達(dá)。有意思的是，BG1過表達(dá)株系生長素極性運(yùn)輸能力顯著增強(qiáng)，并導(dǎo)致水稻籽粒顯著增大。田間試驗(yàn)表明，BG1過量表達(dá)株系與對照相比千粒重增加25%，產(chǎn)量增加21%。BG1過量表達(dá)植株生物量也顯著提高。進(jìn)化分析表明BG1在高等植物中具有高度保守性。過表達(dá)BG1同樣使雙子葉植物擬南芥種子增大及生物量增加，暗示BG1在單、雙子葉植物生物量及作物產(chǎn)量改良中均具有極大的應(yīng)用潛力。

      該項(xiàng)研究成果于8月17日在《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表（doi:10.1073/pnas.1512748112）。劉林川和童紅寧為論文共同第一作者，研究得到國家自然科學(xué)基金、農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因專項(xiàng)等資助。