作科所发表利用BR推动新绿色革命观点综述
10月5日,中国农业科学院作物科学研究所水稻优异种质资源发掘与创新利用创新团队水稻基因资源创新研究组受邀在国际知名植物学期刊《Trends in Plant Science》上发表了题为利用植物激素油菜素甾醇(BR)推动新绿色革命的观点综述,阐述了下一代绿色革命作物品种应当具备高产、稳产的特点,同时需要更少的化肥、农药、水资源以及人力投入。指出利用BR基因资源创制下一代绿色革命作物品种具有巨大潜力,但仍面临重要挑战,并针对性提出了四种有效解决策略。
据童红宁研究员介绍,对重要农作物品种中BR基因定制化设计,将有助于满足未来轻简栽培与机械化农业需要,对作物高产、稳产以及种植过程中化肥、农药、水资源以及人力投入的减少起到重要作用。近年来,利用BR基因在不同作物中进行遗传改良取得了显著成效,展现了广阔的发展潜力和应用前景。
该文章为有效解决BR的功能多向性带来的负效应提出了以下发展策略:一是挖掘功能特异基因,需对激素信号下游特异组分、激素基因家族成员、组织特异性表达激素基因进行系统鉴定和功能解析;二是鉴定优异等位变异,需充分利用野生种、地方种、现代种等丰富的作物种质资源,解析自然群体中的优异激素基因资源;三是创制有利可用突变,需深入解析激素基因启动子结构特征、基因/蛋白修饰位点以及功能活性区等,利用现代基因编辑技术进行精准改造;四是优化激素空间分布,需深入了解激素在植物体内的分布和调控机制,通过操控激素转运子或代谢基因,实现激素在特定时空范围内发挥功能。这四种策略之间存在密切的相互关系,并可为作物其它相关领域研究提供有益的参考。
作科所博士研究生杨彦钊为论文第一作者,童红宁研究员为通讯作者,钱前院士和华南农业大学储成才教授为论文的构思和写作提供了指导和建议。相关研究得到了十四五国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目资助。
原文链接:https://authors.elsevier.com/a/1htEP4rGdjWaXe
利用BR基因资源的四种有效策略