博文

祝贺沈兰博士在JIPB上发表论文：研究QTL编辑对水稻产量影响

已有 2721 次阅读 2016-9-25 10:50 |系统分类:论文交流| 基因编辑

目前，本研究团队联合钱前研究团队与扬州大学严长杰研究团队合作进行数量性状基因(quantitative trait locus，QTL)编辑研究，发现水稻在不同遗传背景下进行QTL编辑会产生不同的产量变化。相关研究成果于9月15日在Journal of Integra.tive Plant Biology上在线发表。

在作物遗传改良中，产量是最重要也是最为复杂的性状之一，其受到大量数量性状基因的控制。目前已经有很多产量性状QTL被克隆研究，但是目前尚不清楚这些QTL在不同的遗传背景下是否都可以显著提高作物的产量。该研究利用CRISPR/Cas9系统在5个广泛种植的水稻栽培品种中对产量性状QTL基因GS3和Gn1a 进行定点编辑，研究相同QTL在不同遗传背景下对产量的影响。通过QTL编辑在5个品种中一共创制出10个水稻新株系，表型研究发现：在不同品种中敲除GS3基因都可以增加籽粒大小，敲除Gn1a基因都可以增加主穗粒数，但最终单株产量却表现出相反的变化趋势：在10个新株系材料中，其中有3个表现为单株产量增加，7个表现为单株产量降低。
为解析QTL编辑导致不同产量变化的原因，研究人员将有效分蘖细分为有效大分蘖和有效小分蘖。进一步统计分析表明，QTL编辑导致了单株有效大分蘖数目的变化，而单株有效大分蘖数目的变化直接决定了最终单株产量的变化。由于单株产量不必然对应于群体产量，研究团队目前正对10个材料配套以不同的栽培措施，如适度密植控制有效小分蘖数量，筛选显著提高群体产量的株系。
本课题组二年级博士生沈兰和王春助理研究员为论文的共同第一作者。浙江省农科院作核所张小明研究员提供部分水稻栽培品种。