New Phytologist:山东农科院水稻所在水稻产量性状调控研究方面取得重要进展

水稻是我国的主要粮食作物之一,其产量关系我国粮食安全。水稻产量主要由粒重、穗粒数和有效穗数决定。microRNA (miRNA)作为一类小的非编码RNA,在植物的生长发育和胁迫响应中起着重要的作用。然而,miRNA调控水稻产量性状的分子机理尚不清楚。

山东农科院水稻所谢先芝研究团队通过对水稻OsmiR530及其靶基因OsPL3和上游光敏色素作用因子OsPIL15的研究,全面解析了其对水稻产量调控的作用机制。研究发现OsmiR530负调控了水稻产量。过表达OsmiR530显著降低籽粒大小和穗粒数,导致产量下降,而抑制OsmiR530的表达则会显著提高水稻产量。运用CRISPR/Cas9技术敲除OsmiR530的靶基因OsPL3后,会降低水稻产量。进一步研究表明,OsPIL15可以直接结合OsMIR530启动子中的G-box元件激活其表达。此外,遗传变异分析表明,OsMIR530在水稻育种过程中可能经过了人工选择。该研究结果阐明了水稻“OsPIL15-OsmiR530-OsPL3”模块调控水稻产量性状的分子机制,为水稻和其他作物高产育种提供重要理论依据。

该成果于2019年12月27日在线发表于国际植物科权威学术杂志《新植物学家》(New Phytologist,即时IF=8.29,Doi:10.1111/nph.16399)。这是我院首次以第一作者和通讯作者单位在该国际权威期刊上发表的学术论文。该研究由我院水稻所和植保所合作完成,水稻所孙伟副研究员、植保所徐晓辉副研究员为共同第一作者,水稻所谢先芝研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东农科院创新工程、山东农科院青年英才等项目的资助。

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