中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院水稻研究中心在水稻馴化機(jī)制研究上再次取得重要進(jìn)展，他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)編碼TCP家族轉(zhuǎn)錄因子的基因TIG1控制水稻株型的馴化。相關(guān)研究成果4月16日在線發(fā)表于《分子植物》（Molecular Plant），題目為“Natural Variations at TIG1 Encoding a TCP Transcription Factor Contribute to Plant Architecture Domestication in Rice”。

　　亞洲栽培稻（Oryza sativa L.）由其野生祖先種普通野生稻（O. rufipogon Griff.）馴化而來(lái)，在馴化過(guò)程中，諸多性狀發(fā)生了改變。在株型上，野生稻表現(xiàn)較大的分蘗角度，以獲取更多的水分、養(yǎng)分和陽(yáng)光，有利于自然環(huán)境下生存繁衍；而栽培稻則多為直立株型，有利于增加密度、提高高產(chǎn)，且便于收獲。

　　孫傳清教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于水稻株型馴化機(jī)理研究，并取得了一系列的重要進(jìn)展。之前的工作揭示了PROG1基因的突變導(dǎo)致了由野生稻匍匐生長(zhǎng)向栽培稻直立生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變，不僅株型得到改良，而且穗粒數(shù)增加、產(chǎn)量大幅度提高。然而發(fā)現(xiàn)有些野生稻盡管攜帶了與栽培稻相似的prog1，而株型表現(xiàn)為傾斜生長(zhǎng)，分蘗角度依然較大，但其機(jī)理不清。

　　為了進(jìn)一步揭示水稻株型馴化的調(diào)控機(jī)制，研究人員利用一個(gè)分蘗傾斜生長(zhǎng)的野生稻滲入系，通過(guò)圖位克隆，鑒定了控制傾斜生長(zhǎng)表型的基因TIG1（Tiller Inclined Growth 1），該基因編碼一種TCP家族的轉(zhuǎn)錄因子。野生稻中TIG1基因特異地在分蘗基部的遠(yuǎn)地側(cè)高表達(dá)，通過(guò)激活EXPA3，EXPB5 和 SAUR39 等下游基因的表達(dá)促進(jìn)該部位的細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而維持較大的分蘗角度。在水稻馴化過(guò)程中，秈稻tig1基因的啟動(dòng)子區(qū)發(fā)生自然變異，使該基因在分蘗基部遠(yuǎn)地側(cè)內(nèi)的表達(dá)水平顯著降低，從而導(dǎo)致分蘗角度減小，水稻株型由傾斜生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷⑸L(zhǎng)。秈稻tig1周?chē)鷧^(qū)域的核苷酸多態(tài)性降低，表明該基因在秈稻中受到了人工選擇。TIG1基因的克隆不僅為揭示水稻分蘗角度的調(diào)控機(jī)制提供了重要線索，而且為深入闡釋水稻馴化過(guò)程中株型演變的分子機(jī)理提供了新的認(rèn)識(shí)。

　　已畢業(yè)的張衛(wèi)峰博士為該論文的*作者，孫傳清教授和朱作峰教授為通訊作者。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃七大農(nóng)作物育種專(zhuān)項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

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