研究揭示精准调控水稻抽穗期的分子机制

近日，中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队解析了关键基因介导水稻光周期信号传递，精准调控水稻抽穗期的分子机制。相关成果发表在《植物细胞》（The Plant Cell）上。

水稻抽穗期。中国农科院供图

适宜的抽穗期是保障水稻产量与品质稳定的关键。抽穗信号整合基因和成花素基因是调控抽穗进程的两大核心基因，但前者如何传递抽穗信号并调控成花素基因表达这一传导链条尚未被解析。

研究发现了串联上下游抽穗信号的关键桥梁基因，该基因可承接上游信号指令并激活下游成花素基因表达，打通完整抽穗信号通路。进一步研究发现，该基因编码的蛋白可在细胞核中与成花素蛋白互作，通过负反馈调控精准把控水稻抽穗时间。同时，该基因启动子存在自然变异，可分成不同功能单倍型，造成抽穗期自然分化。其中早抽穗单倍型经人工选择，已在高纬度短生长季稻区广泛应用。

该研究完善了水稻抽穗调控分子网络，为选育广适、稳产水稻提供了理论基础与重要靶点。研究得到国家农业科技重大项目、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。