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農作物訓化環節中因為更重點考慮增產、高品質、抗病性蟲及承受挫折特性,經常忽略了對種籽適當休眠狀態的保存,進而導致一些農作物如稻谷、麥子會出現穗發芽狀況(種籽獲得前成熟遇有連陰雨無法及時獲得,經常出現一部分子粒在穗上出芽的情況),嚴重影響到農作物的生產量與質量,導致非常大的財產損失,乃至危害下季栽種。因而,尋找稻谷、麥子等操縱種子休眠的關鍵所在遺傳基因,表明種子休眠管控的分子結構牽張反射,發掘其優質等待基因變異,對處理稻谷等農作物穗發芽災難尤為重要。
中科院基因遺傳生長發育所研究團隊根據運用強休眠狀態的水稻種卡薩拉斯和弱休眠狀態水稻種日本晴搭建性染色體片式段代用系,很好地從強休眠狀態水稻種中復制到一個操縱稻谷種子休眠的關鍵所在遺傳基因SD6,并驗證了SD6負管控稻谷種子休眠。根據挑選SD6互作蛋白質,科研團隊看到了另一稻谷轉錄因子ICE2,且ICE2正管控種子休眠。
科研團隊發覺SD6/ICE2分子結構控制模塊是可以認知附近工作溫度的種子休眠管控因素:在常溫下環境下,SD6基因的表達保持高質量,發揮出作用,而ICE2基因功能則得到顯著控制,進而推動種子發芽;低溫環境環境下,SD6基因功能則得到顯著控制,ICE2基因的表達量上漲,從而發揮功能,從而使得種籽保持在休眠模式。是指通過認知外部工作溫度轉變,SD6/ICE2暗流涌動,進一步操縱種籽中植物生長激素脫落酸成分,進而管控種子休眠抗壓強度,保證其融入當然季節更替,繁殖取得成功。
科研團隊根據基因編輯對稻谷易穗發芽種類天隆619、武運粳27號及其淮稻5號里的SD6遺傳基因開展改進,發覺改進的稻谷設備在采摘期遭受連綿陰雨氣溫,其穗發芽狀況明顯改進。科研團隊對小麥品種科農199的TaSD6遺傳基因開展改進,還可以進一步提高麥子穗發芽抵抗性,說明SD6遺傳基因在水稻和小麥操縱種子休眠的功效是保守。這種科研成果都顯示,SD6在稻谷、麥子穗發芽抵抗性繁育改進中有重要實用價值。
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