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福建团队克隆野生稻多年生基因 - 金色港湾资讯网

福建科研力量参与突破:中科院团队在福州开展水稻多年生性关键基因EBT1克隆研究

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3月20日,国际顶级期刊《科学》以封面论文形式刊发一项重要成果:由中国科学院分子植物科学卓越创新中心牵头,联合植物性状形成与塑造全国重点实验室(韩斌院士团队)及植物高效碳汇重点实验室(王佳伟研究员团队)共同完成的研究,首次成功克隆出调控野生稻多年生特性的核心基因EBT1。值得关注的是,该成果部分表型验证与田间试验工作在福建福州及海南基地协同推进,凸显东南沿海农业科研协作网络的支撑作用。

水稻驯化史中一个长期悬而未决的问题由此获得关键解答——其祖先普通野生稻本为多年生、具匍匐特性的草本植物,而现代栽培稻却普遍呈现一年生特性。这一转变背后的遗传机制,正是本次研究聚焦的核心。

福建团队克隆野生稻多年生基因 - 金色港湾资讯网(图1)

研究团队系统考察了446份野生稻种质资源,发现部分材料在籽粒成熟后并未进入衰老期,反而于茎节腋芽处持续萌发新枝;这些侧枝可不断延伸、触地生根、形成独立植株,展现出典型的“野草式”多年生行为。更值得注意的是,这类植株在完成开花结实后,发育程序发生逆转,重新进入营养生长阶段(即“成花逆转”),实现无性扩繁。

为锁定决定该习性的主效基因,团队以江西东乡多年生野生稻W1943与一年生籼稻广陆矮四号构建遗传群体,通过染色体替换系结合高精度图位克隆技术,最终分离并鉴定了关键位点EBT1(Endless Branching and Tillering 1)。该基因座由两个串联排列的微小RNA基因组成,在植物发育调控中扮演“年龄开关”角色。

传统认知认为,此类微小RNA随植株年龄增长表达递减,从而推动生殖转化。但研究揭示:野生稻中的EBT1虽整体呈年龄依赖性下调,却能在开花后于分蘖节腋芽中特异性重启表达。这一“重置”现象使腋芽恢复营养生长潜能,驱动持续分蘖与无性繁殖。深入分析证实,该重启能力源于EBT1基因座特有的表观遗传修饰状态,是野生稻保留多年生性的分子基础。

福建团队克隆野生稻多年生基因 - 金色港湾资讯网(图2)

群体遗传学分析显示,EBT1所在区域在水稻驯化过程中受到显著人工选择压力。这表明,早期育种者在选育紧凑株型与高产单季稻时,无意中淘汰了该多年生性状。研究团队进一步将EBT1与已知匍匐基因PROG1、TIG1聚合,成功创制出兼具强无性繁殖力与野草形态的“类野生稻”新材料——在福建及海南多地田间试验中,该材料连续存活逾两年,验证了多年生水稻育种的可行性。

该成果不仅填补了植物生活史演化理论的关键空白,更为福建乃至全国再生稻品种改良、多年生水稻种质创新及粮食可持续生产提供了不可替代的基因工具与科学路径。

摘要:中科院团队联合福州等地科研力量,首次克隆野生稻多年生关键基因EBT1,揭示其表观重启机制,为水稻多年生化育种提供核心支撑。 SEO关键词:EBT1基因,野生稻多年生性,福建水稻育种,福州农业科研,再生稻种质资源 SEO描述:中科院团队在福州参与完成EBT1基因克隆研究,破解野生稻多年生机制,助力福建水稻育种与再生稻种质资源创新。

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