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李云海研究组在水稻籽粒大小调控研究中取得新进展

  水稻作为最重要的粮食作物之一,在全世界范围内有超过半数人口以水稻为主要的食物来源。而水稻籽的大小及形状与水稻的产量及品质密切相关。近年来虽然已经克隆了一些控制水稻籽粒大小的关键基因,但对其作用的分子机制了解仍然不够。 

 

  中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组和浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所汪得凯课题组合作,发现一个控制水稻的粒厚和粒宽的关键基因WTG1 (WIDE AND THICK GRAIN 1)wtg1-1突变体的粒宽、粒厚、千粒重以及主穗的穗粒数均增加,粒长变短,而过表达则会使水稻籽粒的粒宽及粒厚降低,粒长增加。WTG1主要是通过影响颖壳细胞的扩展从而控制水稻籽粒的大小和形状。WTG1编码一个与人类中的OTUB1同源的Otubain-like蛋白酶,进一步的生化试验表明WTG1具有去泛素化酶的功能。该研究对进一步利用WTG1改良水稻的籽粒大小、形状和产量具有十分重要的意义。 

 

  该研究结果于2017616日在线发表于The Plant Journal上(DOI:10.1111/tpj.13613)。李云海研究组的黄科、段朋根和浙江省农科院的汪得凯为该文章的共同第一作者。该项目得到了科技部、国家自然科学基金委和农业部的资助。 

 

图: WTG1 regulates grain size, grain shape and grain weight.