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亚洲栽培稻主要驯化性状研究进展
  • ISSN号:0253-9772
  • 期刊名称:《遗传》
  • 时间:0
  • 分类:S511[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]华南理工大学生物科学与工程学院,广州510006, [2]中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室,北京100101
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(编号:31170715,30825029和30621001)资助
中文摘要:

水稻是研究谷类作物驯化的良好材料,其中种子落粒性消失、休眠性减弱和株型上的变化是水稻驯化过程中的3个关键事件,造就了高产、发芽整齐及可密植的现代水稻。落粒性丧失一直被认为是野生稻驯化形态学上的最直接证据,而控制落粒的主要基因Sh4和qSH1分别暗示不同的水稻驯化历史。种子休眠性的减弱适应了现代农业生产上同步发芽的需求,Sdr4、qSD7-1和qSD12基因是目前已知的调控种子休眠性的3个关键位点。野生稻匍匐生长等特点与其长期所在的易变生境有关,而栽培稻的直立生长形态则适应了农业上密植生产的需要,受PROG1等基因控制。野生稻的异交特性促进了驯化基因在群体间传播,而自花授粉则使驯化基因得以稳定遗传,从而加快人工选择的累积。目前的水稻驯化研究侧重于单基因或一些中性标记,而对控制驯化性状的网络化通路的进化研究却相对缺乏。随着功能基因组研究的深入,驯化性状的分子机理将会被全面揭示,而基于此的网络化通路研究必将更加真实地反应水稻驯化过程。文章综述了水稻关键驯化性状分子机理的研究进展,为驯化基因网络的研究提供参考,也为水稻分子设计改良提供新的思路。

英文摘要:

Rice (Oryza sativa L.) is an excellent model plant in elucidation of cereal domestication. Loss of seed shat- tering, weakened dormancy, and changes in plant architecture were thought to be three key events in the rice domestication and creating the high-yield, uniform-germinating, and densely-planting modem rice. Loss of shattering is considered to be the direct morphological evidence for identifying domesticated rice. Two major shattering QTLs, Sh4 and qSH1, have dis- played different domestication histories. Weakened seed dormancy is essential for synchronous germination in agricultural production. Genes Sdr4, qSD7-1, and qSD12 impose a global and complementary adaptation strategies in controlling seed dormancy. The prostrate growth habit of wild rice is an adaptation to disturbed habitats, while the erect growth habit of rice cultivars meet the needs of compact planting, and such a plant architecture is mainly controlled by PROG1. The outcrossing habit of wild rice promotes propagation of domestication genes among different populations, while the self-pollinating habit of cultivated rice facilitates fixation of domestication genes. Currently, the researches on rice domestication mainly focus on individual genes or multiple neutral markers, and much less attention has been paid to the evolution of network controlling domestication traits. With the progress in functional genomics research, the molecular mechanism of domestication traits is emerging. Rice domestication researches based on network will be more comprehensive and better reflect rice domestica- tion process. Here, we reviewed most progresses in molecular mechanisms of rice domestication traits, in order to provide the new insights for rice domestication and molecular breeding.

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期刊信息
  • 《遗传》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国遗传学会
  • 主编:张永清
  • 地址:北京朝阳区北辰西路1号院中国科学院遗传发育所
  • 邮编:100101
  • 邮箱:yczz@genetics.ac.cn
  • 电话:010-64807669
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9772
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1913/R
  • 邮发代号:2-810
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,《CAJ-CD》执行优秀奖,2008年12月获“中国精品科技期刊”证书和北京市印...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国生物科学数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23270