油菜团队成功解析油菜每角粒数调控机制

南湖网讯（通讯员 胡文娟）近日，Plant Physiology在线发表我校油菜团队杨光圣课题组题为“BnaC9.SMG7b functions as a positive regulator of number of seeds per silique in rapeseed (Brassica napus L.) by regulating the formation of functional female gametophytes”的论文。该研究报道了甘蓝型油菜中首个控制每角粒数性状的基因BnaC9.SMG7b，该基因的克隆对解析油菜单株产量形成的分子机理具有重要意义。
甘蓝型油菜是世界上重要的油料作物之一，也是我国种植面积最大的油料作物。提高产量一直是油菜育种的重要目标。每角粒数、千粒重和单株角果数是构成油菜单株产量的三大因素。近些年来，大量有关产量性状QTL定位的结果被报道，但尚无每角粒数性状相关QTL被克隆的报道。经过十多年的研究，杨光圣研究团队首次克隆了油菜中控制每角粒数性状的基因BnaC9.SMG7b（BnaC09g45890D）。该基因编码一个拟南芥SMG7同源蛋白，通过调控细胞周期相关基因的表达水平正向调控油菜雌配子体的形成。BnaC9.SMG7b的自然缺失使得部分雌配子体发育异常，进而无法形成正常功能的胚珠，最终导致油菜每角果粒数显著降低。进化分析及功能研究表明，BnaC9.SMG7b起源于甘蓝的BolC9.SMG7b（Bol043637），但在进化过程中丢失了保守结构域EST1-TPR。因此，BnaC9.SMG7b保留了祖先基因在雌配子体形成过程中的功能，而不能参与含有提前终止密码子的mRNA降解（Nonsense-mediated mRNA Decay）的调控过程。单倍型分析和产量相关性状考察表明，BnaC9.SMG7b有利等位基因型通过增加油菜的每角粒数进而提高油菜的单株产量。因此，在甘蓝型油菜的人工进化过程中，大部分品系中均携带有该位点的有利等位基因型。
该论文第一作者为植科院博士研究生李世鹏，洪登峰副教授为通讯作者。
论文连接：
http://www.plantphysiol.org/content/early/2015/10/22/pp.15.01040.abstract

审核人：熊秋芳

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