科技创新进展：研究阐明稻米加工品质性状形成新机制
1月21日，Plant Biotechnology Journal在线发表了我所胡培松院士团队题为“The elite eating quality alleles Wxb and ALKb are regulated by OsDOF18 and coordinately improve head rice yield”的研究论文，该研究阐明了稻米加工品质性状形成新机制，也为培育高整精米水稻新品种提供重要理论指导。
稻米加工品质的评价指标包括糙米率、精米率和整精米率，而整精米率在稻米加工品质的评价中起到关键作用，最终决定了水稻的产量和社会经济效益。稻米加工品质的三个指标均为典型的数量性状，是由多基因共同调控并极易受到环境因素特别是后期晾晒条件的影响。截止到目前，稻米加工品质研究基本处于探索阶段，利用正向遗传学方法未有基因精细定位和克隆的研究报道。
本研究从热带粳稻品种D50和籼稻品种Zhong 2B衍生重组自交系群体中鉴定到调控稻米加工品质两个主效位点qMq-1和qMq-2，精细定位及候选基因分析结果表明其分别代表编码颗粒型结合淀粉合成酶I的Wxlv/Wxb和可溶性淀粉合成酶IIa (SSIIa)的ALKc/ALKb 等位基因变异。利用近等基因系、籼稻/粳稻遗传背景下的转基因互补和过表达实验，证实了Wx和ALK通过协同影响直链/支链淀粉的构成比例、淀粉颗粒大小、籽粒灌浆充实度和种子硬度，最终调控稻米整精米率。酵母单杂实验、DNA凝胶阻滞实验和转录激活实验等策略证实了OsDOF18通过直接调控Wx和ALK的转录影响稻米加工品质。该研究揭示了OsDOF18-Wx/ALK分子模块调控稻米加工品质形成的作用机制。此外，驯化研究鉴定到八种Wx和ALK单倍型组合并存在典型的籼粳分化，其中优异食味等位基因组合Wxb/ALKb表现出更高的整精米率，这将为选育同时兼顾好吃和高整精米的水稻品种提供重要基因信息。
该研究得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目的资助。我所博士生祝毛迪和刘永强为该论文的共同第一作者。胡培松院士、唐绍清研究员、邵高能副研究员和华中农业大学林拥军教授为论文的通讯作者。
文章链接：http://doi.org/10.1111/pbi.14288