中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院水稻研究中心在水稻馴化機制研究上再次取得重要進展，他們發(fā)現(xiàn)了一個編碼TCP家族轉(zhuǎn)錄因子的基因TIG1控制水稻株型的馴化。相關(guān)研究成果4月16日在線發(fā)表于《分子植物》（Molecular Plant），題目為“Natural Variations at TIG1 Encoding a TCP Transcription Factor Contribute to Plant Architecture Domestication in Rice”。

　　亞洲栽培稻（Oryza sativa L.）由其野生祖先種普通野生稻（O. rufipogon Griff.）馴化而來，在馴化過程中，諸多性狀發(fā)生了改變。在株型上，野生稻表現(xiàn)較大的分蘗角度，以獲取更多的水分、養(yǎng)分和陽光，有利于自然環(huán)境下生存繁衍；而栽培稻則多為直立株型，有利于增加密度、提高高產(chǎn)，且便于收獲。

　　孫傳清教授團隊長期致力于水稻株型馴化機理研究，并取得了一系列的重要進展。之前的工作揭示了PROG1基因的突變導致了由野生稻匍匐生長向栽培稻直立生長的轉(zhuǎn)變，不僅株型得到改良，而且穗粒數(shù)增加、產(chǎn)量大幅度提高。然而發(fā)現(xiàn)有些野生稻盡管攜帶了與栽培稻相似的prog1，而株型表現(xiàn)為傾斜生長，分蘗角度依然較大，但其機理不清。

　　為了進一步揭示水稻株型馴化的調(diào)控機制，研究人員利用一個分蘗傾斜生長的野生稻滲入系，通過圖位克隆，鑒定了控制傾斜生長表型的基因TIG1（Tiller Inclined Growth 1），該基因編碼一種TCP家族的轉(zhuǎn)錄因子。野生稻中TIG1基因特異地在分蘗基部的遠地側(cè)高表達，通過激活EXPA3，EXPB5 和 SAUR39 等下游基因的表達促進該部位的細胞伸長，從而維持較大的分蘗角度。在水稻馴化過程中，秈稻tig1基因的啟動子區(qū)發(fā)生自然變異，使該基因在分蘗基部遠地側(cè)內(nèi)的表達水平顯著降低，從而導致分蘗角度減小，水稻株型由傾斜生長轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷⑸L。秈稻tig1周圍區(qū)域的核苷酸多態(tài)性降低，表明該基因在秈稻中受到了人工選擇。TIG1基因的克隆不僅為揭示水稻分蘗角度的調(diào)控機制提供了重要線索，而且為深入闡釋水稻馴化過程中株型演變的分子機理提供了新的認識。

　　已畢業(yè)的張衛(wèi)峰博士為該論文的*作者，孫傳清教授和朱作峰教授為通訊作者。本研究得到了國家重點研發(fā)計劃七大農(nóng)作物育種專項和國家自然科學基金的資助。

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