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华南农业大学刘自强团队揭示水稻籼粳亚种间生殖隔离的新机制

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  • 发布时间:2023-08-04 17:49
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华南农业大学刘自强团队揭示水稻籼粳亚种间生殖隔离的新机制

【概要描述】近日,华南农业大学农学院刘自强老师团队在国际知名期刊“Nature Communications”在线发表了题为“Two complementary genes in a presence-absence variation contribute to indica-japonica reproductive isolation in rice”的研究论文。该研究报道了一个存在缺失变异(Presence-absence variation,PAV),与籼粳亚种间生殖隔离的形成机制有关。威尼斯娱人城官网为该研究提供了水稻遗传转化的技术服务。

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       水稻杂种优势的利用为保障世界粮食安全做出了巨大贡献。亚洲栽培稻分为籼稻和粳稻两个亚种。籼粳亚种间比亚种内表现出更强的杂种优势和更高的产量潜力,但由于亚种间存在合子后生殖隔离,导致其杂交种育性下降,结实率仅为10%-30%,极大限制了亚种间强杂种优势的利用。因此,研究籼粳亚种间的生殖隔离对挖掘其育种潜力具有重要意义。

       近日,华南农业大学农学院刘自强老师团队在国际知名期刊Nature Communications在线发表了题为“Two complementary genes in a presence-absence variation contribute to indica-japonica reproductive isolation in rice”的研究论文。该研究报道了一个存在缺失变异(Presence-absence variation,PAV),与籼粳亚种间生殖隔离的形成机制有关。威尼斯娱人城官网为该研究提供了水稻遗传转化的技术服务。

 

 

       该研究在PAV区域内克隆到一个控制杂交雄性不育(Hybrid male sterility,HMS)的Se基因座,该基因座含有两个相邻且具有互补效应的基因ORF3和ORF4,ORF3具有杀死花粉的功能,并以孢子体的方式发挥作用,而ORF4以配子体的方式保护花粉。在籼粳杂交的F1代中,粳稻单倍型花粉由于缺乏ORF4的保护作用,会受到籼稻单倍型花粉ORF3的毒害作用,进而导致F1代杂交种的花粉表现出半不育性(图1-3)。进化分析表明,PAV是籼粳亚种间存在生殖隔离的原因之一(图3)。该研究为水稻亚种间合子后生殖隔离提供了新的视角,并为克服籼粳杂交育种中的生殖障碍奠定了基础。

 

 

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