JIPB | 河南农业大学李俊周教授与中国农业大学张战营副教授合作挖掘新的水稻穗粒数和粒重调控因子MOG1

本研究由河南农业大学李俊周教授与中国农业大学张战营副教授合作，旨在挖掘新的水稻穗粒数和粒重调控因子MOG1，以提高水稻产量。研究通过构建遗传分离群体，成功克隆了MOG1基因，该基因编码一个bHLH转录因子，能够同时增加穗粒数和粒重。实验表明，高表达MOG1能显著提高穗粒数、粒长和粒重，从而提高单株产量。此外，研究还发现MOG1与已知粒长基因bHLH107相互作用，共同激活相关基因，促进细胞分裂和伸长，进一步调节穗粒数及粒重。通过对MOG1启动子的自然变异和编码区的SNP分析，研究揭示了MOG1在粳稻中的优势等位基因MOG1Hap-HNW，该等位基因能显著增加穗粒数和粒重。然而，尽管MOG1Hap-HNW经历了强烈选择，其在改良种中的基因型频率并未显著增加，尤其是在水分条件较好的水稻品种中。本研究不仅揭示了MOG1调控水稻穗粒数与粒重的分子机制，还为未来水稻的高产、稳产育种提供了重要的基因资源。