Plant Physiology|徐建龙/王韵/陈仲华合作揭示水稻单个产量基因通过源-库-流协调作用增加水稻产量和品质的调控机理

水稻穗颈维管束韧皮部组织是从叶片向穗部输送光合同化物的一个重要“流”性状，其面积与产量呈显著的正相关。然而，控制水稻穗颈大维管束韧皮部面积基因的克隆却少有报道。因此，克隆控制水稻流性状的重要基因，揭示水稻流性状的调控机理，对水稻超高产育种具有重要的指导意义。

近日，中国农业科学院作物科学研究所徐建龙研究员团队、沈阳农业大学王韵教授团队、澳大利亚西悉尼大学陈仲华教授合作在Plant Physiology在线发表了题为“Large Vascular Bundle Phloem Area 4 Enhances Grain Yield and Quality in Rice via Source-Sink-Flow”的研究论文。该工作从新的视角揭示了水稻单个产量基因通过源-库-流协调作用增加水稻产量和品质的调控机理。

联合研究小组克隆到了一个控制水稻穗颈大维管束韧皮部面积性状的基因，Large Vascular Bundle Phloem Area 4（LVPA4），该基因与窄叶基因NARROW LEAF1（NAL1）等位。与轮回亲本特青相比，NIL-LVPA4LT显著增加了穗颈大维管束韧皮部面积（约12.7%）、每穗总粒数（约17.2%）、每穗实粒数（约22.5%）、剑叶的叶面积、叶面积指数、以及抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物（NSC）的含量，最终导致了NIL-LVPA4LT在小区试验中稻谷产量增幅7.6～9.6%，同时改善了稻米品质。研究表明LVPA4单个基因通过源、库、流的协调作用，同时提高了水稻产量和稻米品质，在水稻高产优质育种中具有应用价值。

中国农业科学院作物所徐建龙研究员、沈阳农业大学王韵教授、澳大利亚西悉尼大学陈仲华教授为本文通讯作者，已毕业的沈阳农业大学博士生翟来圆和沈阳农业大学在读博士生闫安为本文的第一作者。本研究得到国家自然科学基金、海南亚洲湾种子实验室、中国农科院等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiac461

本文转载自植物生理PlantPhysiol

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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