水稻产业|水稻增产提质始于“源”头( 二 )


深入挖掘源基因的调控机制
那么,作为源基因,葡聚糖水合二激酶1基因在促进水稻增产提质过程中究竟有什么样的调控机制呢?
“我们通过叶片碘染试验证明,抑制或降低该基因的表达,会提高叶片的瞬时淀粉含量,使转化率降低 。反之,上调该基因表达能够促进瞬时淀粉的转化,提高谷物的最终产量 。”李钱峰说 。
他解释道,这可能是由于叶片中瞬时淀粉转化率提高,导致通过茎转运至种子的可溶性糖相应增多,不仅促进了株高增高,还能促进籽粒中积累的淀粉含量相应增加,最终促进产量提高 。
同时,该团队也发现,上调该基因表达还能显著改良多个重要农艺性状,包括水稻粒形、稻米品质、种子萌发和抗逆特性等 。这表明该基因不仅参与了源器官叶片中的瞬时淀粉降解过程,还可有效改良库器官种子的多个重要特性 。这也意味着未来葡聚糖水合二激酶1基因可以成为利用生物技术协同提高水稻产量和品质的理想靶基因 。
“这项工作为协同改良水稻产量和品质奠定了重要的方法、基因和材料基础 。”刘巧泉说,“仅仅‘以产量论英雄’的时代已经过去,‘高产优质’成为新的风向标,迫切需要良种、良法和先进装备技术融合,夯实中国水稻产业高质量发展之基 。”

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