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调节植物株型和产量的基因及其应用

一、项目简介

本技术属于农业领域。本发明的基因可用于通过杂交、转基因等方式进行植物品种改良,调节水稻的株型,从而达到增产的目的。水稻株型是决定水稻产量的主要因素之一,也是决定抗倒性的主要农艺性状,水稻理想株型的塑造是提高水稻产量的重要途径。本发明利用超级稻品种甬优12的原始育种品系,通过图位克隆的方法,克隆了调控株型的主效位点qWS8。该位点不仅对茎粗有明显促进效应,同时能够极大地增加一级分支数,同时适度降低分蘖,对第 3、4 节及穗茎节茎粗、穗一级分支、穗二级分枝,每穗小穗数及单穗穗重都有显著的促进效应,对穗长和株高也表现出一定的促进效应,对分蘖和百粒重表现为微弱的负效应,但单株整体表现为产量促进效应,单株产量增加约40%(杂交实验,非转基因)。除了对茎粗有直接影响外,qWS8 还能够增加茎秆的大、小维管束数目,并增加茎壁厚度,这些特征都表明 qWS8 是一个多效性的 QTL,能够综合促进水稻植株形成优良株型,最终实现增产目标。

qWS8 的应用价值主要体现在快速改良没有该位点的品种,特别是那些库容量不够或易倒伏的品种。本发明对 qWS8 在自然品种中的分布进行了细致分析,群体包括约 200 份新株型种质资源,100 多份地方品种种质资源以及 96 份现代品种资源,发现 qWS8 主要富集在新株型种质资源中,对应品种也表现为粗杆大穗的特征,而在地方品种和现代栽培品种中都没有发现,说明 qWS8 位点可能是一种最近起源的突变类型或者引进类型,因此具有更大的应用潜力。

二、专利摘要

首次分离获得一种对于调控禾本科植物的株型及产量性状相关的多核苷酸,其能极其显著地促进禾本科植物株型改良,促进茎的直径增加,促进穗一级分支数、穗二级分枝数、每穗小穗数、单穗穗重或穗长的增加,适度减少分蘖数,促进株高增加,并能促进禾本科植物的产量增加。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请,申请号:201510906670.4,实质审查中;持有人项目编号:SIBS14-059-1。

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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