近日，中國(guó)水稻研究所種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新型水稻種質(zhì)“小薇”，其可以像雙子葉模式植物擬南芥一樣，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的種植和篩選。“小薇”的發(fā)現(xiàn)，可以促使更多的生物學(xué)家選擇水稻為研究對(duì)象來(lái)開(kāi)展基礎(chǔ)研究，其不僅可以為大田作物提供范本，也為林木等植物的遺傳學(xué)研究模式提供理論參供。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在《分子植物（Molecular Plant）》上。

 

　　水稻作為單子葉植物生物學(xué)研究的模式植物，在基因組與功能基因研究等方面取得飛速進(jìn)步。與同為模式植物的擬南芥相比，開(kāi)展水稻相關(guān)的基礎(chǔ)研究需要較大的室外大田或溫室，而且其較長(zhǎng)的生長(zhǎng)周期和對(duì)自然環(huán)境的高度依賴(lài)性，制約了水稻生物學(xué)基礎(chǔ)研究的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是在水稻逆境抗性、水稻--病原菌互作等方面。

 

　　經(jīng)過(guò)十余年的攻關(guān)，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)EMS誘變和遺傳突變篩選，獲得了一種新型的水稻品系“小薇”，該類(lèi)型品種具有生長(zhǎng)周期短、株型和生物量小、空間利用率高等優(yōu)勢(shì)，可以像雙子葉模式植物擬南芥一樣，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的種植和篩選，并且實(shí)現(xiàn)表型精確鑒定。通過(guò)對(duì)“小薇”遺傳背景下的節(jié)間伸長(zhǎng)控制基因和散生基因的克隆，驗(yàn)證了“小薇”的實(shí)用性和室內(nèi)研究體系的可操作性。研究發(fā)現(xiàn)，“小薇”的超矮稈表型是由于D18的突變導(dǎo)致。該種突變體除株高顯著降低后，其他農(nóng)藝性狀與野生型無(wú)顯著性差異。

 

　　“小薇”的發(fā)掘和水稻室內(nèi)基礎(chǔ)研究體系的建立和使用，可以使得之前在大田環(huán)境下很難開(kāi)展的研究，在室內(nèi)可控的、均一可重復(fù)條件下進(jìn)行操作，可促進(jìn)耐鹽、低高溫和病蟲(chóng)害等生物逆境和非生物逆境相關(guān)研究。在“小薇”中鑒定的有利基因型，可通過(guò)常規(guī)的雜交、回交的方式應(yīng)用于水稻分子育種。

 

 

　　該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程的資助。（通訊員 陳鎏琰）

 

　　原文鏈接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(18)30245-4