近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉耀光院士團(tuán)隊(duì)，郭晶心和謝先榮研究小組，在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Theoretical and Applied Genetics（IF2022=5.3999，農(nóng)林科學(xué)1區(qū) TOP）在線(xiàn)發(fā)表兩篇題為Effects of the core heading date genes Hd1, Ghd7, DTH8, and PRR37 on yield-related traits in rice以及Improving yield-related traits by editing the promoter of the heading date gene Ehd1 in rice的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s00122-023-04476-x；https://doi.org/10.1007/s00122-023-04489-6）。論文證明了Hd1、Ghd7、DTH8、OsPRR37、Ehd1影響水稻產(chǎn)量性狀，為編輯抽穗期基因提高水稻產(chǎn)量提供了有價(jià)值的新發(fā)現(xiàn)。

 　　抽穗期是關(guān)鍵農(nóng)藝性狀，決定不同水稻品種的緯度適應(yīng)性和產(chǎn)量。Hd1、Ghd7、DTH8和PRR37是水稻感光性的核心基因，具有多種單倍型，但是它們的功能差異尚未被充分揭示。Ehd1是水稻抽穗期調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中整合者，表達(dá)高抽穗期早，但單株粒數(shù)少。深入研究水稻關(guān)鍵的抽穗期基因?qū)Ξa(chǎn)量的影響和機(jī)制具有重要的理論和實(shí)踐意義。

在華占中敲除Ghd7，產(chǎn)量性狀顯著降低

　　論文一通過(guò)基因敲除研究了Hd1、Ghd7、DTH8和PRR37不同單倍型對(duì)產(chǎn)量的作用。發(fā)現(xiàn)秈梗稻中Ghd7和PRR37均通過(guò)上調(diào)穗粒數(shù)來(lái)提高產(chǎn)量，Ghd7-DTH8或Ghd7-PRR37組合對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)作用更強(qiáng)，Hd1負(fù)調(diào)控產(chǎn)量性狀。還鑒定到一種新的弱功能型Ghd7，其內(nèi)含子3’剪切位點(diǎn)突變導(dǎo)致剪切異常。博士生孫康莉和博士后宗伍輩為共同第一作者。

Ehd1啟動(dòng)子編輯研究流程

　　論文二在粳稻中嘉8號(hào)通過(guò)多靶點(diǎn)編輯Ehd1啟動(dòng)子，結(jié)合三代高通量測(cè)序技術(shù)在T2代獲得類(lèi)型多樣的突變純合株系，從中篩選無(wú)T-DNA插入、Ehd1表達(dá)量不同程度降低、抽穗期略延遲，產(chǎn)量性狀及稻米品質(zhì)提高的材料，為培育優(yōu)異水稻品種的系列抽穗期衍生品系提供了有效的育種策略。博士生李盛婷和碩士生羅燕秋為共同第一作者。
　　研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重大專(zhuān)項(xiàng)、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目等資助。

文圖/生命科學(xué)學(xué)院