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新的水稻杂种劣势基因及其应用

一、项目简介

本技术属于农业领域。本发明提供一种通过杂交、转基因等方式降低水稻产生杂种劣势的方法。杂种劣势是一种生殖隔离形式,表现为不同物种间、或者同一物种不同亚群间,通过人为构建或自然杂交形成的 F1 植株,生长和发育出现异常,通常不能存活至生殖生长阶段,从而阻碍了亲本间的基因交流。而这种不同亲本间的遗传交流,正是利用杂种优势的前提条件,所以说杂种劣势的存在阻碍了育种家对杂种优势的充分发掘和全面利用。实践表明杂种优势能够极大提高作物产量,对解决世界粮食安全问题具有特别重要的意义。由此可见,对杂种劣势基因的分离和克隆,不仅有助于我们深刻理解物种形成的分子机理,还能指导我们对杂种优势的充分利用。本发明发现了野生稻中存在的三种新的基因,这三种基因的组合能够在一定条件下能导致禾本科(尤其是水稻)的野生稻与栽培稻杂交时产生杂种劣势。三种基因共同存在的情况下,能够导致禾本科植物免疫功能持续激活,并导致植株矮小、产量下降甚至早期死亡的杂种劣势。通过实验证明,该现象可在低温下得以抑制。

二、专利摘要

本发明提供了新的稻杂种劣势基因及其应用。具体地,本发明提供了来源于水稻的新基因(25L1、25L2)以及新的突变基因(AD2)。本发明人发现,当需要培育的母本植株同时存在上述三种基因时,所培育的子代水稻会产生杂种劣势现象,且该现象受温度的调控。因此,可检测选自上述基因的任意 1 个、2个或 3 个基因,用于预测是否会产生杂种劣势,或采用转基因或分子生物学方法降低上述三种基因中 1 个、2 个或 3 个基因或其蛋白的表达量和/或活性,从而避免杂交稻产生杂种劣势,从而具有广泛的应用前景。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请,申请号:201410052285.3,实质审查中;持有人项目编号:SIBS14-004。

四、持有单位

中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式
任燕,renyan@sibs.ac.cn,021-54924289。
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