我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)影響作物包殼性狀的關(guān)鍵基因

植物種子的包殼性狀是指種子被堅(jiān)硬的穎殼包裹的特征。包殼的種子會(huì)降低機(jī)械脫粒效率，從而增加勞動(dòng)生產(chǎn)成本。在田間機(jī)械化播種時(shí)，包殼的種子很容易在播種機(jī)的齒輪和管道出口發(fā)生粘黏，導(dǎo)致播種不均勻。中科院遺傳發(fā)育所的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了影響高粱和谷子包殼性狀的基因，相關(guān)成果在《Nature Communications》發(fā)表，題為：Natural variation in Glume Coverage 1 causes naked grains in sorghum。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)應(yīng)用遺傳學(xué)、生物信息學(xué)和分子生物學(xué)等方法發(fā)現(xiàn)穎殼覆蓋1 (Glume Coverage 1，GC1) 基因的變異導(dǎo)致了高粱種子裸露性狀的產(chǎn)生。后續(xù)的研究表明，GC1蛋白可以促進(jìn)植物幼穗發(fā)育時(shí)期穎殼細(xì)胞增殖，使種子產(chǎn)生包殼性狀，同時(shí)在谷子和糜子中也發(fā)現(xiàn)了與GC1類似的基因。研究人員發(fā)現(xiàn)有近40%的高粱、大部分谷子以及糜子等種質(zhì)資源材料表現(xiàn)為嚴(yán)重的包殼性狀，未來(lái)可以通過(guò)分子育種手段對(duì)這些品種進(jìn)行改良。

該研究不僅鑒定了影響作物包殼性狀的關(guān)鍵基因，也為高粱等作物優(yōu)良品種的選育提供了新啟示。

注：此研究成果摘自《Nature Communications》，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28680-3

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