中新網(wǎng)南昌5月7日電 (記者 吳鵬泉)記者7日從江西省農(nóng)科院獲悉，該院超級稻中心研究團隊近日成功克隆了水稻高溫環(huán)境適應(yīng)性基因HTH5，發(fā)現(xiàn)HTH5可正向調(diào)控水稻對高溫的耐受性，并解析了其調(diào)控的分子機制。
江西省農(nóng)科院水稻國家工程研究中心(南昌)超級稻育種研究團隊利用耐高溫普通野生稻和熱敏感秈稻及粳稻為親本，通過多年雜交和回交構(gòu)建了一系列生殖生長期耐高溫近等基因系和定位群體，把其中第5號染色體上的耐高溫QTL qHTH5精細定位在26.5 Kb區(qū)間內(nèi)，結(jié)合核苷酸序列分析和表達分析確定HTH5為候選基因。該基因?qū)儆诹姿徇炼呷┙Y(jié)合蛋白基因家族，編碼一個磷酸吡哆醛穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)蛋白，并且定位在線粒體中。
據(jù)介紹，研究團隊進一步證明HTH5正向調(diào)控水稻抽穗揚花期耐熱性。超量表達HTH5能夠顯著提高水稻揚花期高溫脅迫下的結(jié)實率，抑制表達HTH5能夠顯著降低水稻揚花期高溫脅迫下的結(jié)實率。生理實驗分析表明HTH5通過提高熱誘導(dǎo)的吡哆醛磷酸含量來減少高溫下活性氧的積累，從而提高水稻花粉的耐熱性，達到提高結(jié)實率(產(chǎn)量)的目的。啟動子區(qū)域序列分析發(fā)現(xiàn)HTH5啟動子上游2個單核苷酸變異影響了基因表達量，并且與水稻耐熱性多樣化相關(guān)。
5月5日，江西省農(nóng)科院水稻國家工程研究中心(南昌)超級稻育種研究團隊曹志斌副研究員以第一作者身份在國際植物學(xué)知名期刊《Plant Biotechnology Journal》(即時影響因子12.05，生物學(xué)一區(qū)TOP期刊)，在線發(fā)表了題為“Natural variation of HTH5 from wild rice, Oryza rufipogon Griff., is involved in conferring high-temperature tolerance at the heading stage”的研究論文。
江西省農(nóng)科院方面表示，全球氣候變暖是影響水稻生產(chǎn)最嚴重的非生物脅迫因素之一。在稻屬野生種資源中發(fā)掘水稻生殖發(fā)育時期耐高溫基因資源，對培育水稻耐熱品種具有重要意義。(完)
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