科技日報記者 馬愛平

近jin期qi
，中zhong國guo農nong業ye科ke學xue院yuan作zuo物wu科ke學xue研yan究jiu所suo水shui稻dao優you異yi種zhong質zhi資zi源yuan發fa掘jue與yu創chuang新xin利li用yong創chuang新xin團tuan隊dui研yan究jiu發fa現xian，雜za草cao稻dao與yu栽zai培pei稻dao之zhi間jian存cun在zai基ji因yin滲shen入ru，支zhi持chi了le雜za草cao稻dao起qi源yuan於yu栽zai培pei稻dao的de去qu馴xun化hua觀guan點dian，發fa掘jue了le雜za草cao稻dao中zhong的de抗kang旱han相xiang關guan基ji因yinPAPH1並驗證了其功能，為抗旱基因功能的深入研究與雜草稻的有效利用提供了理論支撐。相關研究成果在線發表於《實驗植物學雜誌》（The Journal of Experimental Botany）。

據中國農業科學院作物科學研究所研究員韓龍植介紹
，雜草稻是稻田裏不種自生、伴隨栽培稻生長的一種“雜草型稻”，一般表現為落粒

、種皮紅色、穎殼褐色等特點。同時，雜草稻具有早期生長旺盛、抗病蟲
、抗逆等優異特性
，在新基因發掘和育種研究中具有重要利用價值。

該gai研yan究jiu表biao明ming，雜za草cao稻dao與yu水shui稻dao地di方fang品pin種zhong或huo選xuan育yu品pin種zhong存cun在zai基ji因yin交jiao流liu
，雜za草cao稻dao的de演yan化hua與yu地di方fang品pin種zhong和he選xuan育yu品pin種zhong密mi切qie相xiang關guan。生sheng物wu信xin息xi學xue分fen析xi發fa現xian，在zai雜za草cao稻dao基ji因yin組zu中zhong有you158個基因組區段受到了選擇
，包含37個已注釋的抗逆相關基因。基於全基因組關聯分析
，挖掘出與幹旱脅迫下葉片幹枯程度顯著相關的抗旱基因PAPH1，對攜帶PAPH1基因不同單倍型的水稻自然群體進行抗旱性鑒定表明，擁有單倍型Hap1 和Hap2的種質中，抗旱種質分別占85.45%和77.16% 。進一步研究表明，PAPH1基因敲除突變體的抗旱性明顯弱於野生型，而PAPH1基(ji)因(yin)過(guo)表(biao)達(da)株(zhu)係(xi)的(de)抗(kang)旱(han)性(xing)明(ming)顯(xian)強(qiang)於(yu)野(ye)生(sheng)型(xing)。與(yu)野(ye)生(sheng)型(xing)相(xiang)比(bi)，基(ji)因(yin)敲(qiao)除(chu)突(tu)變(bian)體(ti)葉(ye)肉(rou)細(xi)胞(bao)膜(mo)內(nei)外(wai)鈣(gai)離(li)子(zi)和(he)鉀(jia)離(li)子(zi)流(liu)速(su)降(jiang)低(di)，而(er)基(ji)因(yin)過(guo)表(biao)達(da)株(zhu)係(xi)葉(ye)肉(rou)細(xi)胞(bao)膜(mo)內(nei)外(wai)鈣(gai)離(li)子(zi)和(he)鉀(jia)離(li)子(zi)流(liu)速(su)增(zeng)加(jia)，說(shuo)明(ming)PAPH1基因在雜草稻應對幹旱脅迫過程中發揮著重要作用。該研究為抗旱基因功能的深入研究與雜草稻的有效利用提供了理論支撐。

該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等項目的資助。