“绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

编号 zgly0001706327

文献类型 期刊论文

文献题名 “绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

作者 韩美玲  谭茹姣  晁代印 

作者单位 中国科学院植物生理生态研究所中国科学院分子植物科学卓越创新中心植物分子遗传国家重点实验室  中国科学院大学  江苏师范大学 

母体文献 植物学报 

年卷期 2020年01期

年份 2020 

分类号 S511 

关键词 水稻  分蘖数  氮利用效率  组蛋白修饰 

文摘内容 以半矮秆育种为代表的绿色革命极大地提高了作物产量,但也带来氮营养利用效率降低的严重问题。绿色革命主要基于调控赤霉素的代谢和信号转导而实现。前期的研究发现,赤霉素信号转导关键因子DELLA蛋白通过调控GRF4而负调控氮素的吸收利用,为半矮秆品系氮利用效率低的问题提供了解决方案。最近的一项研究进一步揭示了GA信号途径与氮响应交叉互作的新机制。该研究发现水稻(Oryza sativa) NGR5是氮素调控分蘖数目的一个关键基因,其表达受氮诱导。通过招募PRC2, NGR5对D14和OsSPL14等分蘖抑制基因所在位点进行H3K27me3甲基化修饰,从而抑制其表达。而在半矮秆背景下超表达NGR5可以提高低氮水平下的水稻产量。NGR5同时也被发现为赤霉素受体GID1的一个新靶标,受到其负调控。该研究发现了调控赤霉素信号通路的新机制,并对高产高效的新一代绿色革命育种实践具有重要启示。