技术详细介绍
水稻大穗基因Large Panicle 的克隆及其功能分析。
成果简介：
塑造水稻理想株型，提高水稻的光能利用率是进一步培育超高产水稻新品种的必由之路。水稻育种家们已经针对水稻的理想株型提出了许多具体指标，包括穗型、叶片形态、株高、分蘖力等。水稻分子生物学家们也就穗型、株高等重要性状的遗传机制进行了研究，目前已经克隆了部分重要基因。然而，到目前为止还没有发现可以直接用于水稻理想株型育种的关键基因。因此，紧紧围绕水稻理想株型的培育、提高光能利用率，挖掘和利用相关基因，不仅可为水稻育种直接提供材料，而且也对其他农作物的高产育种提供参考。
本研究在以粳稻品种中花11为背景的突变体中筛选到两个叶片卷曲、色泽加深，穗型变大的突变体lp1（Large Panicle 1）和lp2。该突变体的一次枝梗数和二次枝梗数与野生型相比显著增加，进而每穗粒数提高近50%；而其它农艺性状没有显著改变，表明LP突变后可以提高水稻的产量潜力，在水稻高产育种中有重要的利用价值。基因克隆分析表明LP编码一个具有kelch重复的F-box蛋白，在水稻的茎、叶片、叶鞘、分生组织和穗中均有表达。通过RNA干涉方法，敲除LP基因同样可以出现突变体的表型，暗示了可以通过基因工程的方法同时改良水稻的穗型和叶片形态，从而提高水稻的光能利用效率，达到高产的目的。该研究不仅加深了人们对水稻叶片和穗型发育的分子机理的认识，更重要的是提供了一条通过基因工程的方法塑造水稻理想株型、提高光能利用效率的有效途径。
主要技术（性能）指标：水稻产量潜力改良
应用范围：水稻高产育种
合作方式：科研合作