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中國科學(xué)家克隆出控制稻米蒸煮與食味品質(zhì)的重要基因

過國忠 虞璐 王一凡/科技日報
2019-06-12 08:13
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科技日報揚州6月11日電 記者11日從揚州大學(xué)獲悉,該校農(nóng)學(xué)院劉巧泉教授研究團隊在國家杰出青年科學(xué)基金和國家重點研發(fā)計劃等項目資助下,成功克隆了控制稻米蒸煮與食味品質(zhì)最重要基因——蠟質(zhì)基因(Waxy, Wx)的祖先等位基因Wxlv,并闡明了栽培稻中不同Wx等位基因間的進化關(guān)系,為稻米蒸煮與食味品質(zhì)改良提供了重要的基因資源和技術(shù)支撐。相關(guān)研究成果近日已在《分子植物》在線發(fā)表。

“水稻是我國最重要的糧食作物,也是一種古老的多型性作物。人類栽培水稻已有近一萬年歷史,在不同地域、不同生態(tài)環(huán)境條件下經(jīng)過長期的演變和分化,形成的品種類型極為豐富,它們在品質(zhì)性狀上所表現(xiàn)出的變異也極為復(fù)雜。”劉巧泉說,直鏈淀粉含量是衡量稻米品質(zhì),尤其是稻米蒸煮與食味品質(zhì)的最重要指標,而直鏈淀粉是由Wx基因編碼的淀粉顆粒結(jié)合淀粉合成酶催化合成的。在栽培稻中已克隆了多個Wx復(fù)等位基因,并已被廣泛應(yīng)用,但這些等位基因間的演變和分化關(guān)系并不明確。

據(jù)了解,劉巧泉研究團隊通過近二十年的努力,從一個地方秈稻品種中圖位克隆了Wx的一個特異等位基因Wxlv。攜帶Wxlv的稻米中含有更多中短分子量的直鏈淀粉,表現(xiàn)為高直鏈淀粉含量和低淀粉粘滯特性,米飯口感和食味較差。該團隊還研究發(fā)現(xiàn),在具中低直鏈淀粉含量的Wx等位基因中引入該功能位點,可用于優(yōu)良食味稻米的培育。

劉巧泉介紹,團隊通過群體遺傳學(xué)和分子進化分析,證明Wxlv與野生稻中Wx基因序列及功能基本一致,在進化中屬于祖先基因。栽培稻中的秋稻和少數(shù)秈稻品種中含有Wxlv等位基因,而栽培稻中其他Wx等位變異類型都是從其進化或人工選擇而來。有趣的是,這些等位基因具有明顯的優(yōu)勢地理分布區(qū)域,說明人工選擇在該基因的演化過程中發(fā)揮了重要作用。

(原標題 我科學(xué)家克隆出控制 稻米品質(zhì)的重要基因)

    責任編輯:張唯
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