云南農(nóng)業(yè)大學(xué)主持完成的“疣粒野生稻基因組解析與重組機(jī)制研究”通過(guò)科技成果評(píng)價(jià)

　　本站消息 2021年4月25日，第三方專業(yè)科技成果評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)——中科合創(chuàng)（北京）科技成果評(píng)價(jià)中心在昆明依據(jù)科技部《科學(xué)技術(shù)評(píng)價(jià)辦法》的有關(guān)規(guī)定，按照科技成果評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)及程序，本著科學(xué)、獨(dú)立、客觀、公正的原則，組織專家對(duì)云南農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位完成的“疣粒野生稻基因組解析與重組機(jī)制研究”項(xiàng)目進(jìn)行了科技成果評(píng)價(jià)。

 

　　此次成果評(píng)價(jià)專家委員會(huì)由中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)水稻研究所副所長(zhǎng)錢前，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李仕貴，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員番興明，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員黃興奇，西南林業(yè)大學(xué)教授劉愛忠，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院副所長(zhǎng)、研究員程在全，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所研究員吳建強(qiáng)等專家組成。

 

　　經(jīng)過(guò)專家評(píng)審，認(rèn)為該項(xiàng)目依托國(guó)家自然科學(xué)基金、973計(jì)劃等支撐，重點(diǎn)圍繞疣粒野生稻優(yōu)異基因資源有效利用，提高雜種后代遺傳重組頻率和分子設(shè)計(jì)育種，開展了疣粒野生稻基因組學(xué)、水稻遺傳重組調(diào)控和株型相關(guān)性狀發(fā)育分子機(jī)制等研究。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：項(xiàng)目綜合運(yùn)用多學(xué)科交叉手段，首次解析了云南疣粒野生稻基因組，獲得了高質(zhì)量的疣粒野生稻基因組序列～777Mb，轉(zhuǎn)錄本數(shù)據(jù)91562條，預(yù)測(cè)蛋白編碼基因40,116個(gè)，揭示了長(zhǎng)末端重復(fù)（LTRs）逆轉(zhuǎn)座子（特別是RIRE2的近期爆發(fā)）導(dǎo)致了疣粒野生稻物種形成后基因組大小迅速增加了兩倍，參與光合作用和能量代謝相關(guān)基因的拷貝數(shù)和功能在進(jìn)化過(guò)程中受到正向選擇是疣粒野生稻適應(yīng)弱光照生境的重要原因；疣粒野生稻著絲粒不含有著絲粒特異串聯(lián)重復(fù)序列，Gypsy-型長(zhǎng)末端重復(fù)（LTRs）逆轉(zhuǎn)座子是構(gòu)成疣粒野生稻著絲粒的主要特異性重復(fù)元件；對(duì)疣粒野生稻的稻瘟病抗性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，克隆了稻屬第一個(gè)編碼3‘末端包含硫氧還蛋白結(jié)構(gòu)域的OgPi-ta基因。相關(guān)成果為稻屬基因組進(jìn)化研究、疣粒野生稻優(yōu)異基因資源的挖掘和利用，提供了重要的理論支撐和高質(zhì)量基因組數(shù)據(jù)。為了將重要的野生稻資源有利基因高效導(dǎo)入栽培稻，項(xiàng)目組圍繞提高雜交后代重組頻率，目的性地調(diào)控重組發(fā)生位置，深入開展了水稻遺傳重組機(jī)制研究?？寺×苏{(diào)控水稻減數(shù)分裂交叉形成、DSB形成和重組中間體加工等的關(guān)鍵基因HEI10、MSH5、MSH4、HEIP1、SDS和MEICA1。揭示了ZMM蛋白HEI10、MSH5、MSH4和HEIP1相互作用，調(diào)控水稻減數(shù)分裂重組形成的分子機(jī)制，闡明了SDS在水稻DSB形成和減數(shù)分裂起始中的重要作用，揭示了MEICA1在抑制非同源重組和調(diào)節(jié)重組頻率中的重要作用。為實(shí)現(xiàn)目的性地調(diào)控遺傳重組發(fā)生的位置，提高優(yōu)良基因重組頻率，高效創(chuàng)制遺傳變異奠定了重要基礎(chǔ)。圍繞水稻株型分子設(shè)計(jì)育種，克隆了顯性矮稈基因SLR1、散生基因LPA1和卷葉基因SRL2。揭示了SLR1通過(guò)影響GA合成關(guān)鍵基因的表達(dá)，調(diào)控株高的發(fā)育，培育了顯性矮稈的光溫敏不育系550S。闡明了LPA1通過(guò)調(diào)控分蘗節(jié)和葉枕內(nèi)側(cè)的生長(zhǎng)影響分蘗角和葉夾角的大小，調(diào)節(jié)水稻株型的形成。研究結(jié)果為水稻株型改良育種提供了理論支撐及有應(yīng)用前景的新基因資源。研究成果發(fā)表論文16篇，其中SCI論文13篇，累計(jì)影響因子86.225，他引330次。單篇最高影響因子12.084。獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)。項(xiàng)目總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中疣粒野生稻基因組解析和水稻同源重組機(jī)制研究達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。