中新網(wǎng)南昌5月7日電 (記者 吳鵬泉)記者7日從江西省農(nóng)科院獲悉，該院超級稻中心研究團(tuán)隊(duì)近日成功克隆了水稻高溫環(huán)境適應(yīng)性基因HTH5，發(fā)現(xiàn)HTH5可正向調(diào)控水稻對高溫的耐受性，并解析了其調(diào)控的分子機(jī)制。
江西省農(nóng)科院水稻國家工程研究中心(南昌)超級稻育種研究團(tuán)隊(duì)利用耐高溫普通野生稻和熱敏感秈稻及粳稻為親本，通過多年雜交和回交構(gòu)建了一系列生殖生長期耐高溫近等基因系和定位群體，把其中第5號染色體上的耐高溫QTL qHTH5精細(xì)定位在26.5 Kb區(qū)間內(nèi)，結(jié)合核苷酸序列分析和表達(dá)分析確定HTH5為候選基因。該基因?qū)儆诹姿徇炼呷┙Y(jié)合蛋白基因家族，編碼一個(gè)磷酸吡哆醛穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)蛋白，并且定位在線粒體中。
據(jù)介紹，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步證明HTH5正向調(diào)控水稻抽穗揚(yáng)花期耐熱性。超量表達(dá)HTH5能夠顯著提高水稻揚(yáng)花期高溫脅迫下的結(jié)實(shí)率，抑制表達(dá)HTH5能夠顯著降低水稻揚(yáng)花期高溫脅迫下的結(jié)實(shí)率。生理實(shí)驗(yàn)分析表明HTH5通過提高熱誘導(dǎo)的吡哆醛磷酸含量來減少高溫下活性氧的積累，從而提高水稻花粉的耐熱性，達(dá)到提高結(jié)實(shí)率(產(chǎn)量)的目的。啟動子區(qū)域序列分析發(fā)現(xiàn)HTH5啟動子上游2個(gè)單核苷酸變異影響了基因表達(dá)量，并且與水稻耐熱性多樣化相關(guān)。
近日，江西省農(nóng)科院超級稻中心研究團(tuán)隊(duì)成功克隆水稻高溫環(huán)境適應(yīng)性基因HTH5。 江西省農(nóng)科院供圖5月5日，江西省農(nóng)科院水稻國家工程研究中心(南昌)超級稻育種研究團(tuán)隊(duì)曹志斌副研究員以第一作者身份在國際植物學(xué)知名期刊《Plant Biotechnology Journal》(即時(shí)影響因子12.05，生物學(xué)一區(qū)TOP期刊)，在線發(fā)表了題為“Natural variation of HTH5 from wild rice, Oryza rufipogon Griff., is involved in conferring high-temperature tolerance at the heading stage”的研究論文。
江西省農(nóng)科院方面表示，全球氣候變暖是影響水稻生產(chǎn)最嚴(yán)重的非生物脅迫因素之一。在稻屬野生種資源中發(fā)掘水稻生殖發(fā)育時(shí)期耐高溫基因資源，對培育水稻耐熱品種具有重要意義。(完)