12博bet亚洲:获得了不同程度增产的多个基因型

水稻分子设计技术及应用创新团队的作物科学研究所学院与其他国内科研机构合作来识别一批新的细胞分裂素信号。PPKL1发现，它可以通过吸引而不接受细胞分裂素磷酸转移蛋白AHP2上的磷酸基来干扰信号传递效率，从而抑制水稻的粒径。在此基础上，该团队建立了一套精确的大米粒度设计系统。

小组成员、中国农业科学院作物科学研究所研究员童红宁介绍，植物中经典的细胞分裂素信号转导依赖于组氨酸受体激酶、组氨酸磷酸转移蛋白和细胞分裂素响应因子RR之间的磷酸。然而，对于基团的转移，调控磷酸传递过程的分子机制仍然知之甚少。另一方面，在水稻中，细胞分裂素对穗粒数具有显著的调节作用，但对粒重或粒大小的调节作用在学术界尚不清楚。

通过大规模诱变，研究小组筛选出了大粒显性突变体，克隆了突变基因PPKL1。与RR蛋白类似，PPKL1可以直接与AHP2蛋白相互作用，通过模仿RR蛋白的功能区域与AHP2的磷酸基竞争，大大降低了磷酸传递效率。当该功能区位点发生突变时，对信号传递的影响消失，颗粒明显增加。他们以优质水稻品种空育131为材料，对该功能区进行基因编辑，获得了不同程度增产的多个基因型，其中一些基因型可以显著增产。

研究组还制作了千粒重从20克逐渐分配到38克的大米材料，从而建立了精确的大米粒度设计体系。研究发现PPKL家族蛋白对细胞分裂素信号传导的抑制作用可能是一种古老的功能，其功能位点隐藏在甾醇激素油菜素内酯的信号成分中。该基因的发现和利用可用于提高作物性能。改进的分子设计具有很大的应用价值。