云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻雌性不育基因調(diào)控和發(fā)掘利用研究取得新進(jìn)展

　　本站消息 近日，F(xiàn)rontiers in Plant Science在線發(fā)表了云南農(nóng)業(yè)大學(xué)稻作研究所李東宣教授和陳麗娟教授團(tuán)隊的題為“Construction of a Novel Female Sterility System for Hybrid Rice”的研究論文。該研究通過水稻雌性育性控制基因FST的表達(dá)操作，利用苯達(dá)松轉(zhuǎn)基因“中轉(zhuǎn)”刪除技術(shù)，實現(xiàn)了水稻苗期的轉(zhuǎn)基因致死刪除和雌性核不育系的非轉(zhuǎn)基因種苗的繁殖，并進(jìn)一步構(gòu)建了水稻雌性不育系（FS）+雄性不育系（MS），即“FM系法（FM-Line）”雜交水稻制種技術(shù)新體系，為實現(xiàn)雜交水稻機(jī)械化高效制種提供了新的技術(shù)方案。

 

　　“FM系法”雜交水稻制種技術(shù)創(chuàng)新體系可有效解決目前雜交水稻種子生產(chǎn)面臨的高成本、低產(chǎn)量發(fā)展瓶頸。課題組利用先前發(fā)現(xiàn)并報道的完全敗育水稻雌性核不育自然突變體fst（Lee et al., 2002, 2013），經(jīng)過多年的雜交選育，育成了具有不同遺傳背景的多個“云嶺”系列水稻雌性核不育系，為“FM系法”雜交水稻制種技術(shù)新體系的創(chuàng)建和應(yīng)用提供了豐富的花粉供體材料。

 

　　在本研究中，課題組構(gòu)建了用于轉(zhuǎn)基因水稻雌性育性互補(bǔ)的FST基因表達(dá)元件（FSTT）和用于轉(zhuǎn)基因篩除的苯達(dá)松除草劑敏感致死的功能性RNAi元件（p35S:: BTZ-RNAi），并將其緊密連鎖后導(dǎo)入水稻雌性核不育系中，成功創(chuàng)制了基因工程水稻雌性不育系，實現(xiàn)了非轉(zhuǎn)基因雌性核不育系種苗的繁殖。此外，課題組還進(jìn)一步比較了在不同混栽比例和不同栽培模式下“FM系法”雜交水稻制種技術(shù)新體系的制種效率，結(jié)果表明：與傳統(tǒng)“條廂式”制種模式相比，“FM系法”通過隨機(jī)混栽種植模式的制種效率明顯提高。

 

　　該研究由我校稻作研究所植物分子育種實驗室完成，已畢業(yè)博士研究生李偉和郭效瓊為論文共同第一作者，李東宣教授和陳麗娟教授為共同通訊作者。該工作得到了國家重點研發(fā)項目、國家自然科學(xué)基金項目、云南省重點基金項目和“云嶺英才計劃”—云嶺高端外國專家專項的資助。

 

　　原文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.815401/full