水稻是全球最重要的粮食作物之一,在国民经济中占据举足轻重的地位。随着基因组测序的完成,水稻基因组研究已从结构基因组转向功能基因组时代,其中突变体库的构建是功能基因组学研究的重要基础。
由西南大学何光华教授领衔的重庆市首届杰出青年基金研究团队,利用突变体库在水稻重要性状基因的克隆与功能研究方面取得了一系列重要成果。团队成功克隆并系统研究了雄蕊雌蕊化基因SL1、嵌合花器官基因CFO1、叶片卷曲基因RL14、黄绿叶基因YGL3以及“斑马叶”基因Zebra-15等5个水稻重要基因。
其中,SL1基因是首个被发现影响水稻花器官特征的锌指结构蛋白,通过抑制DL基因或促进MADS16基因的表达,调控水稻雄蕊特征发育;CFO1基因编码一个禾本科特异的MIKC转录调控因子,通过抑制DL基因表达,调控水稻内稃边缘组织和浆片特征发育;RL14基因是一个新的2OG-Fe(II)氧化酶基因,突变后导致叶片卷曲,具有提高光合效率的潜力。
此外,项目组还完成了多浆片突变体snl等12个与籽粒发育、理想株型、叶片发育等重要性状相关基因的分子图谱定位,选育出重庆市级审定水稻品种7个,鉴定新恢复系和不育系8个,获得植物新品种权3个。
相关研究成果在The Plant Journal、Plant Biotechnology Journal等国际著名期刊发表研究论文11篇,其中影响因子5分以上的SCI论文3篇。团队还获得国家级科技项目15项,争取国家经费超过1000万元。这些成果为水稻功能基因组研究和分子育种提供了重要的基因资源和理论基础。