水稻粒型调控基因功能研究进展

• Published in: 广东农业科学 Vol. 50; no. 12; pp. 12 - 28
• Main Authors: 李堂, 曹华盛, 熊亮, 王福军, 李曙光, 顾海永, 罗文永, 何高, 梁世胡
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 广东省农业科学院水稻研究所/农业农村部华南优质稻遗传育种重点实验室(部省共建)/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室,广东 广州 510640 2023; 华中农业大学植物科学技术学院,湖北 武汉 430070%广东省农业科学院水稻研究所/农业农村部华南优质稻遗传育种重点实验室(部省共建)/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室,广东 广州 510640
• Subjects: signaling pathway; 水稻; 育种; grain type; 交叉互作; rice; 功能; regulation; 调控; 粒型; 信号通路; cross interaction; function; breeding
• ISSN: 1004-874X
• DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2023.12.002

S511.03; 水稻是世界上的重要谷类粮食作物之一,其产量和品质一直都是育种学家关注的重点,关系到全球粮食安全和人类健康.水稻粒型主要包括粒长、粒宽、粒厚等,是受多基因控制的重要数量性状,不仅直接影响水稻产量,还与水稻品质密切相关.深入了解水稻粒型的形成与调控机理将有助于进一步提升水稻单株产量、改善稻米品质.分子生物学的发展和基因组学的研究为探究水稻内部调控机制带来了新的变革.大量水稻粒型的数量性状遗传位点(Quantitative trait locus,QTL)成功被鉴定与解析,并验证了与之有关的基因功能.目前,已有几条调控粒型的通路得到鉴定,如泛素-蛋白酶体降解途径、G蛋白信号途径、丝裂原活化蛋白激酶途径、转录因子调控途径、植物激素途径以及表观遗传途径等.然而,粒型调控网络极其复杂,多数基因上下游的调控组件作用机制尚不清楚,甚至影响粒型的各条通路间均存在一定的交叉互作.本文综述了影响水稻粒型的不同信号通路相关基因研究进展及关键粒型基因间的互作关系,总结了近年来粒型基因在育种上的应用情况,并提出结合多组学解析水稻粒型的调控机理研究,以期更好地服务于分子设计育种,为开发新的高产优质稻育种提供支撑.