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  本报讯(记者鲁伟 通讯员龙宣)华中农业大学张启发院士课题组耗时25年,成功克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3。该研究成果于2012年1月30日在《美国科学院院刊》上发表。

  论文第一作者丁寄花博士介绍,光敏感雄性核不育水稻农垦58S于1973年由石明松先生在湖北沔阳(现仙桃)发现,该雄性不育水稻具有长日照条件下不育,短日照条件下可育的育性转换特性。

  相比传统的“三系”杂交稻而言,以光敏感雄性核不育水稻为基础培育成功的“两系”杂交稻,简化了杂交育种和制种程序,降低了种子成本,并且配组自由,能充分发挥杂种优势,使杂交水稻的发展跨入一个新阶段。

  张启发课题组自1987年开始即致力于克隆控制水稻光敏感核不育的基因。在长达25年的历程中,研究人员克服了重重困难,最终发现控制水稻光敏感核不育的基因pms3是一个长链非编码RNA,光敏感核不育水稻与正常水稻品种在pms3区间存在一个碱基的突变。“该基因表达受光周期调控,在长日条件下,pms3基因的正常表达对花粉发育至关重要。”

  张启发解释说,在长日条件下的正常水稻中,该基因的表达量能保证水稻花粉正常发育,雄性可育;而在光敏感核不育水稻中,pms3基因区间的碱基突变导致该基因本身启动子区间发生甲基化修饰,表达量下降,不能满足水稻花粉发育对该表达产物的需求,从而在长日照条件下雄性不育。

  据张启发介绍,基因pms3的克隆和功能分析的研究成果,可以直接应用于水稻两系不育系的培育,促进作物杂种优势利用研究的发展。

  “更为重要的是,pms3是水稻中第一个发现并进行了功能研究的长链非编码RNA,这一结果为植物非编码RNA的功能研究打开了一扇窗。”张启发说。

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channelId 1 1 科学家成功克隆水稻光敏感核不育基因 1 华中农业大学张启发院士课题组耗时25年,成功克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3。该研究成果于2012年1月30日在《美国科学院院刊》上发表