生物所解析山栏稻抗旱分子机制

 近日,生物所基因安全评价与检测创新团队与海南大学热带作物学院合作,解析了山栏稻抗旱的分子机理,建立了山栏稻抗旱评价技术体系,并鉴定出抗旱性强、综合性状优良的品种,为海南地区珍贵地方种质资源的创新和应用提供了理论基础。研究结果发表在International Journal of Biological Macromolecules期刊。

山栏稻是海南特色旱稻,具有丰富的遗传多样性,是培育节水抗旱水稻品种的重要种质资源。团队对41份山栏稻、3份旱稻、4份水稻共48个品种进行了抗旱性鉴定,依据抗旱性D值对不同品种抗旱性等级划分,选抗旱性不同的5个品种进行转录组测序。基因集富集分析表明受干旱胁迫的山栏稻游离氨基酸含量增加。普通旱稻主要是通过调控光合作用来响应干旱,而山栏稻在响应干旱胁迫的过程中激活了更多的应答通路。蛋白质互作数据分析表明,干旱胁迫下显著上调的Os03g0623100与抗旱蛋白LEA互作,有助于水稻的抗旱性。团队收集200余份海南山栏稻品种资源,研发了山栏-林果间作,山栏稻水作,山栏稻-杂交稻防治病虫害等栽培技术,为山栏稻种质资源的创新与绿色高效栽培奠定了基础。

海南大学热带作物学院硕士研究生杨新森为该论文的第一作者,生物所裴新梧研究员和海南大学袁潜华研究员为共同通讯作者。本研究得到了海南省重点研发项目、国家科技重大专项、联合国开发计划署-全球环境基金(UNDP-GEF)(C-SAP3)的支持。

图1山栏稻抗旱分子机制

注:a: 48个水稻品种D值。b: 5个品种差异表达基因upset。c: STRING数据库预测蛋白互作

图2山栏稻栽培

注:a: 山栏稻穗部性状。b: 山栏稻林间坡地种植。c: 山栏稻-芒果间作。d: 山栏稻-火龙果间作

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.123387