上海交大團(tuán)隊(duì)研究水稻溫敏雄性不育機(jī)制獲重要進(jìn)展
?????? 近日，國(guó)際著名雜志《PNAS》在線報(bào)道了上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院張大兵教授課題組的最新研究成果“Two rice receptor-like kinases maintain male fertility under changing temperatures”。該項(xiàng)研究克隆了一個(gè)新的水稻溫敏雄性不育基因TMS10，tms10突變體高溫不育，低溫可育。
?????? 水稻是世界上主要的糧食作物之一，在生產(chǎn)上主要有三系雜交水稻和兩系雜交水稻之分。近年來(lái)，兩系不育系因配組自由等優(yōu)點(diǎn)大大促進(jìn)了兩系雜交稻在生產(chǎn)中應(yīng)用和推廣。但是，目前生產(chǎn)中使用的不育系主要為溫（光）敏型不育系，基因來(lái)源主要為安農(nóng)S-1和陪矮64S，育性轉(zhuǎn)換受表觀遺傳調(diào)控，易出現(xiàn)不育起點(diǎn)溫度向上漂移的現(xiàn)象。因此，挖掘新的溫（光）敏雄性不育調(diào)控基因資源在兩系雜交育種中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。張大兵研究團(tuán)隊(duì)十幾年來(lái)致力于水稻生殖發(fā)育的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究，在水稻光/溫敏雄性不育調(diào)控機(jī)制方面開(kāi)展了系列研究，于2010年《Plant Cell》研究發(fā)現(xiàn)MYB轉(zhuǎn)錄因子CSA調(diào)節(jié)水稻花藥中糖的分配，2012年在《PNAS》報(bào)道csa突變體表現(xiàn)出短日可育，長(zhǎng)日不育，為光敏不育系材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了新的基因資源。
?
?
?????? 在研究中，張大兵研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)水稻tms10突變體表現(xiàn)出高溫雄性不育，低溫雄性可育的表型，育性轉(zhuǎn)換臨界點(diǎn)溫度為22-24℃。細(xì)胞學(xué)分析和基因克隆發(fā)現(xiàn)，TMS10編碼一個(gè)亮氨酸受體激酶，高溫條件下TMS10激酶活性在水稻花藥絨氈層的降解過(guò)程中起重要作用，而在tms10突變體中絨氈層不能正常降解導(dǎo)致花藥外壁發(fā)育異常。機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)TMS10及其同源基因TMS10L冗余的調(diào)控水稻花藥發(fā)育，tms10 tms10l雙突變高低溫下均表現(xiàn)出雄性不育，暗示TMS10基因特異的在高溫條件下調(diào)控水稻花藥的發(fā)育。
?????? 該研究還利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)和傳統(tǒng)的雜交轉(zhuǎn)育方法分別在粳稻和秈稻中獲得tms10純合突變體，所有不育系均表現(xiàn)出高溫不育，低溫可育的表型，表明TMS10在粳稻和秈稻中功能是保守的，為進(jìn)一步在生產(chǎn)中應(yīng)用該基因位點(diǎn)，研發(fā)新的溫（光）敏型不育系材料和兩系雜交生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開(kāi)發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com