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万建民课题组研究成果入选“2014年度中国科学十大进展”

信息来源: 本站原创 发布日期: 2015-02-12 浏览次数:

    由国家科学技术部基础研究管理中心等部门组织的“2014年度中国科学十大进展”于2月10日揭晓,我校万建民教授课题组研究成果“阐明独脚金内酯调控水稻分蘖和株型的信号途径”入选,并位列“中国科学十大进展”首位。该成果首次在遗传和生化层面上证实了D53蛋白作为独脚金内酯信号途径的抑制子参与调控植物分枝(蘖)生长发育,不仅为水稻株型改良提供重要理论基础,也为籼粳交杂种优势利用提供有用的基因和材料。

    水稻籼粳亚种间存在强大杂种优势,但籼粳交杂种普遍存在株高超高的问题。分枝是决定植物株型发育的主要决定因素。在水稻、小麦等主要禾本科作物中,分枝通常被称为分蘖,是决定产量的重要农艺性状之一。分蘖的生长发育受到遗传因素的严格调控,其主要调控机制是通过植物激素信号通路协调分蘖芽的起始与伸长。长期的研究表明生长素和细胞分裂素是调控株型建成的主要激素。

    独脚金内酯(Strigolactone)是2008年发现的调控植物分枝的第三种激素,对植物株型起着至关重要调控作用,但其信号传导途径却知之甚少。万建民教授课题组利用一个水稻部分显性矮杆突变体dwarf 53(d53),通过图位克隆获得D53基因,它编码一个新的在结构上与I类Clp ATPase类似的核蛋白。分析发现,在独脚金内酯存在条件下,D53蛋白可与两个已知的独脚金内酯信号分子D14、D3互作,形成D53-D14- SCFD3蛋白复合体,使D53蛋白泛素化,进而被蛋白酶体特异降解,诱导下游目标基因表达,使独脚金内酯信号响应。

    该成果以Article Research形式在2013年12月26日《Nature》上正式发表,目前已被SCI他引31次。Nature杂志同期News & Views栏目为本研究发表了专题评述,认为“D53蛋白的发现为研究独脚金内酯和其他激素信号途径提供了积极帮助,并对调节植物营养分配与利用具有深远的影响”。

    围绕水稻籼粳交杂种优势利用相关基因的挖掘和育种利用,万建民教授团队经过20多年的研究,继2010年度 “抗条纹叶枯病高产优质粳稻新品种选育及应用”获得国家科技进步一等奖后,研究成果“水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育”再次获得2014年度国家技术发明奖二等奖。长期以来,该团队围绕水稻产量、品质、抗性等重要农艺性状,挖掘重要基因,研究基因功能,阐明重要性状形成的分子基础,将分子育种与常规育种相结合,创制新种质,培育高产、优质、多抗、广适性的水稻新品种,为保障我国粮食安全做出了积极贡献。

    据悉,“中国科学十大进展”由科技部基础研究管理中心等部门组织开展,涵盖自然科学所有领域的重要进展。2014年度评选是从270项推荐成果中选出30 项作为候选进展。在此基础上,由中国科学院院士、中国工程院院士、973 计划顾问组和咨询组专家、973 计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等对候选进展进行无记名投票,得票数位前10 位的候选进展入选年度“中国科学十大进展”。

    相关新闻链接:
    科技部今天公布“2014年度中国科学十大进展”
    http://scitech.people.com.cn/n/2015/0210/c1057-26542338.html