控制水稻穗粒数基因qGN6b的克隆与功能分析

提高每穗穗粒数是实现水稻高产育种的有效途径之一。然而，穗粒数是多个基因和环境协同控制的复杂数量性状，目前对其调控的分子机制的认识仍不清楚。我们前期利用籼粳杂交发展的回交自交系检测到了一个与穗粒数和产量相关的主效QTL：qGN6b，通过图位克隆技术初步定位了该候选基因，它编码一个F-box蛋白。本项研究将重点围绕qGN6b基因功能的解析，利用NIL-qGN6b近等基因系和基因芯片比较分析qGN6b基因的调控网络，分析与Gn1a，DEP1，FZP，RCN1，LAX1，MOC1，Ghd7间相互关系，鉴定qGN6b互作蛋白等手段来研究qGN6b基因在水稻穗粒数和产量调控中的作用机制。

提高每穗穗粒数是实现水稻高产育种的有效途径之一。然而，穗粒数是多个基因和环境协同控制的复杂数量性状，目前对其调控的分子机制的认识仍不清楚。我们前期利用籼粳杂交创制的回交自交系检测到了一个与穗粒数和产量相关的主效QTL：qGN6b，通过图位克隆技术初步定位了该候选基因， 通过测序比较分析得知qGN6b的候选基因是LOC_Os06g44034，在该位点，存在两种可能的转录本， 其中一个表明一个未知功能的小蛋白，另外一个编码水稻mIR56h的前体。转基因互补验证证明：过量表达LOC_Os06g44034.1不能产生任何株型（包括株高、分蘖数、穗粒数等）改变，表明LOC_Os06g44034.1不是候选基因。相反，过表达miR156h可以产生于导致插入突变所造成的植株表型一致。因此，miR156h是候选基因。前期研究表明水稻中miR156作用的靶基因是SPLs基因，利用近等基因系NIL-qGN6b和NIL-qgn6b，我们完成了各个OsSPLs基因的表达变化。高表达的miR156导致OsSPL14和OsSPL16基因表达的下降。利用一个OsSPL14的等位变异（WFP， 能提高OsSPL14基因的表达水平），我们将OsSPL14WFP导入NIL-qgn6b，发现株高增高，分蘖数减少的表型等，表明qgn6b 的功能依赖OsSPL14WFP我们将水稻qgn6b导入小麦发现过量表达也导致小麦分蘖数增多和矮化表型。 这也表明该水稻基因可在调控小麦株型中应用。目前已经将这部分研究结果整理成文（Regulation of OsmiR156 through the alternative polyadenylation improves lodging resistance and grain yield in rice），目前正在投稿中。