白癜风应该忌口什么 http://baidianfeng.39.net/a_yqyy/130823/4243609.html粒重是作物产量的重要组成因素之一，决定着作物的增产潜力。近日，生命科学学院赵惠贤课题组在植物与作物学权威期刊《PlantBiotechnologyJournal》在线发表了题为《ModifiedexpressionofTaCYP78A5enhancesgrainweightwithyieldpotentialbyaccumulatingauxininwheat(TriticumaestivumL.)》的研究论文。该研究报道了通过在小麦子房表皮过表达TaCYP78A5基因能够增加小麦千粒重和单株产量；研究结果为小麦作物改良和高产育种提供了一种新思路。提高粮食产量一直是作物育种的首要目标，而增加千粒重是提高作物产量的重要途径之一。但在实践中，通过增加粒重来提高作物产量的尝试常常受到结实降低的困扰。尽管KLUH/CYP78A5基因已经被证明会影响一些植物的种子大小，但还没有关于该基因增加产量的报道；KLUH控制种子大小的分子机制尚不清楚。该研究发现通过改变小麦TaCYP78A5基因在子房表皮的表达导致发育的子房中积累生长素，进而提高小麦的籽粒大小/粒重和单株产量。TaCYP78A5基因位于小麦粒长、粒厚和千粒重相关的QTL位点；在子房和种皮中高表达。该研究首先尝试利用组成型启动子UBI驱动TaCYP78A5过表达的方式来提高粒重和产量。然而，尽管组成型过表达TaCYP78A5导致了种子大小和粒重显著增加，但因转基因植株顶端优势过强导致整株籽粒数目降低，单株产量并没有显著增加。该研究调整策略，通过利用拟南芥珠被特异表达启动子PINO驱动TaCYP78A5基因在子房发育阶段的表皮中特异性表达。结果显示，局部过表达TaCYP78A5也能导致籽粒显著增大、粒重增强，且避免了转基因植株顶端优势加强现象。田间试验表明转基因植株的千粒重和单株产量分别提高4.3%～18.8%和9.6%～14.7%。尽管多个CYP78A家族成员被证实具有调控器官和籽粒发育的功能，但其分子机制迄今为止尚不清楚。该研究通过转录组和激素代谢组分析发现TaCYP78A5参与了生长素合成途径；TaCYP78A5基因在子房表皮过表达促进了子房中生长素积累和细胞壁重塑。表型和细胞学观察发现，TaCYP78A5局部过表达导致母性表皮细胞增殖时间延长，致使母性表皮细胞数目增加，进而为籽粒的增大提供了更大潜力。此外，该研究进一步分析了小麦TaCYP78A5基因启动子和编码区的自然变异及其与产量性状的关联性，结果发现TaCYP78A5-2A启动子区的自然变异对千粒重和单株产量有重要影响。其中，TaCYP78A5-2A单倍型Ap-HapⅡ启动子活性较高，是增加千粒重和单株产量的优异单倍型；且在小麦育种进程中受到正向选择。在此基础上，该研究建立了TaCYP78A5-2A单倍型Ap-HapⅡ功能标记，可用于分子标记辅助选择和小麦高产育种实践。
改进TaCYP78A5基因表达能够增加小麦千粒重和单株产量
生命科学学院赵惠贤课题组博士研究生郭利建和青年教师马猛博士为该研究的共同 作者，中国农业科学院作物科学研究所景蕊莲研究员、华中农业大学植物科学技术学院陈伟教授、生命科学学院赵惠贤教授为该研究的共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金（和）、陕西省重点研发计划(NY-)和双 学科群建设计划等项目的支持。END科研进展No..李积胜组揭示蛋白S-硫巯基化修饰和 化修饰互作调控植物干旱耐受性的分子机制科研进展
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