近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所萬建民院士領(lǐng)銜的水稻功能基因組學(xué)研究團隊揭示了水稻穗頂部小花退化的遺傳和分子機理，為高產(chǎn)品種選育以及在生產(chǎn)上避免因穗頂部退化引起的減產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物細胞（Plant Cell）》上。
在水稻、玉米、小麥、谷子等作物的產(chǎn)量形成過程中，穗頂部小花退化對最終的產(chǎn)量形成有重要影響。穗頂部小花退化主要由品種特性決定，同時也受低溫和肥水等環(huán)境脅迫的影響，是水稻生產(chǎn)中的重大問題。目前，關(guān)于水稻穗頂部小花退化的遺傳和分子機制的研究知之甚少。
該研究利用一個穗頂部小花退化突變體paab1-1，經(jīng)細胞學(xué)分析發(fā)現(xiàn)穗頂部退化是發(fā)生在幼穗伸長后期的一個程序性細胞死亡過程。控制穗頂部小花退化的是位于第2染色體OsALMT7基因發(fā)生堿基突變導(dǎo)致的。OsALMT7編碼一個具有轉(zhuǎn)運蘋果酸功能的質(zhì)膜蛋白。蘋果酸的積累在突變體小穗中呈梯度減少，外源補充蘋果酸能恢復(fù)突變體頂部小穗的正常表型。該研究探明了蘋果酸抑制水稻穗頂部退化和OsALMT7轉(zhuǎn)運蘋果酸在水稻幼穗發(fā)育過程中起作用的分子機制。
該研究得到了“十三五”國家重點研發(fā)計劃，轉(zhuǎn)基因重大專項和國家自然科學(xué)基金重大研究計劃的資助。
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