水稻卷叶性状分子调控机理及育种应用研究

批准号:
30970171
项目类别:
面上项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张光恒
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡江、颜美仙、刘坚、饶玉春、沈年伟
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中文摘要
叶片是植物进行光合作用的主要场所。水稻叶片形态是水稻理想株型的重要组成部分,是超高产育种的一项重要形态指标。探明水稻卷叶形成的分子机理,不仅能使我们更多地了解水稻的叶发育和形态建成的机制,而且能利用已分离的调控基因通过分子设计育种技术改良植株株型。. 我们利用EMS诱变的方法获得了两个叶片极端卷曲突变体sll1、sll2,并完成了形态观察、突变性状遗传分析、基因等位性检测等。结果表明,它们分别由不同的单隐性基因控制;现已利用图位克隆方法完成了SLL1基因克隆及SLL2基因的染色体定位。拟通过本申请项目的实施,分离水稻叶片形态建成调控基因SLL2,并鉴定该基因在叶片形态建成分子调控机理;另外,通过构建sll1/sll2双突变体,研究分析叶片形态建成的基因调控网络;通过聚合不同的叶形调控基因,开展水稻分子设计育种利用研究,为种质创新、选育具理想株型的超级稻奠定基础。
英文摘要
水稻叶片的卷曲性状是水稻重要农艺性状之一,现在已引起植物生物学家和育种家的重大关注。叶片微卷直立有利于增加透光率、提高光和效率和提高产量。目前虽然已分离一些卷叶突变体并克隆到几个卷叶调控基因,但对叶片形态建成的调控机制还不够明确。我们利用2个分别来自EMS诱变和T-DNA插入获得的半卷叶等位突变体srl1-1和srl1-2,成功克隆了一个位于水稻第7号染色体上的短臂上半卷叶调控基因SRL1。GFP分析表明这个基因编码的蛋白定位于质膜上。借助激光显微切割的方法,切割出泡状细胞分化前突变体中最后可能分化成泡状细胞的表皮细胞以及野生型中对应位置的表皮细胞,提取RNA扩增后进行全基因组芯片分析。研究发现SRL1基因编码一个定位于细胞质膜的GPI锚定蛋白,影响氢离子ATP酶(亚基A, B, C和D)和氢离子焦磷酸化酶的表达,从而抑制叶片近轴面泡状细胞的生成,导致叶片向近轴面卷曲。. 项目能按计划要求执行,并圆满完成了计划任务。通过本项目的实施,完成了半卷叶调控基因SRL1的精细定位、候选基因测序和初步功能分析;项目组研究成员共发表研究论文10篇,其中SCI 收录论文4篇;申请具自主知识产权专利6项;通过与9311杂交、NPB回交,借助分子标记筛选获具半卷叶理想株型的优质材料8份。作为章节主编参与《水稻分子育种技术指南》编写。通过本项目的实施,研究结果为水稻叶片形态建成机制和通过叶形塑造具理想株型的超高产水稻分子设计育种提供了新思路和新材料。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/s1673-8527(09)60050-3
发表时间:2010-05-01
期刊:JOURNAL OF GENETICS AND GENOMICS
影响因子:5.9
作者:Rao, Yuchun;Dong, Guojun;Qian, Qian
通讯作者:Qian, Qian
Identification and characterization of NARROW AND ROLLED LEAF 1, a novel gene regulating leaf morphology and plant architecture in rice
NARROW AND ROLLED LEAF 1(一种调节水稻叶片形态和植物结构的新基因)的鉴定和表征
DOI:10.1007/s11103-010-9614-7
发表时间:2010-06-01
期刊:PLANT MOLECULAR BIOLOGY
影响因子:5.1
作者:Hu, Jiang;Zhu, Li;Qian, Qian
通讯作者:Qian, Qian
DOI:--
发表时间:--
期刊:中国水稻科学
影响因子:--
作者:沈年伟;董国军;颜美仙;钱 前*;张光恒*;来凯凯;粘金沯;曾大力;胡 江;高振宇;郭龙彪;朱 丽;刘 坚
通讯作者:刘 坚
Identification and characterization of SHORTENED UPPERMOST INTERNODE 1, a gene negatively regulating uppermost internode elongation in rice
水稻最上部节间伸长负调控基因“SHORTENED UPPERMOST INTERNODE 1”的鉴定和表征
DOI:10.1007/s11103-011-9825-6
发表时间:2011-11-01
期刊:PLANT MOLECULAR BIOLOGY
影响因子:5.1
作者:Zhu, Li;Hu, Jiang;Qian, Qian
通讯作者:Qian, Qian
DOI:--
发表时间:--
期刊:中国水稻科学
影响因子:--
作者:方云霞;钱 前*;宋修娟;彭友林;董国军;郭龙彪;曾大力;张光恒;张光恒;颜红岚
通讯作者:颜红岚
水稻多性状协同调控耦合效应及育种利用评
价
- 批准号:D24C130001
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:张光恒
- 依托单位:
双链RNA结合蛋白协同调控水稻株型与抗逆性的耦合机制及育种利用
- 批准号:32372125
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:张光恒
- 依托单位:
转录因子OsERL1在水稻叶片形态发育中的分子调控机制研究
- 批准号:31770195
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:张光恒
- 依托单位:
水稻光敏感卷叶基因PSL1分子调控机制及其抗逆育种利用研究
- 批准号:31570184
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:张光恒
- 依托单位:
水稻叶形建成调控网络及其理想株型育种利用研究
- 批准号:91335105
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:100.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:张光恒
- 依托单位:
水稻叶片极性建成控制基因(ALM)的克隆和调控机理研究
- 批准号:30770127
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:张光恒
- 依托单位:
水稻营养钝感基因(NUI)的图位克隆和功能研究
- 批准号:30571001
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:张光恒
- 依托单位:
国内基金
海外基金
