南京农业大学重点实验室发表《Plant Physiology》文章

　　生物通报道：来自南京农业大学江苏植物基因工程研究中心（Jiangsu Plant Gene Engineering Research Center）作物遗传与种质创新国家重点实验室（National Key Laboratory for Crop Genetics and Germplasm Enhancement），中科院水稻研究院，镇江农业科学研究院的研究人员分离获得了一种水稻（Oryza Sativa L.）叶绿素缺陷突变：黄绿叶1（yellow-green leaf 1 ，ygl1），这在之前并未得到过报道，这种突变体具有较高光合效率和较强的耐受光抑制能力，因此具有较大的利用价值，同时这一研究也为叶绿素生物合成的分子机理提出了新的观点，这一研究成果公布在《Plant Physiology》上。

文章的通讯作者为中国农科院作物科学研究所的****万建民教授，第一作者为吴自明。

原文摘要：
Published on May 25, 2007; 10.1104/pp.107.100321
A Chlorophyll-Deficient Rice Mutant with Impaired Chlorophyllide Esterification in Chlorophyll Biosynthesis 
[Abstract]

叶绿素合成酶（Chlorophyll synthase）能催化 脱植基叶绿素（chlorophyllide）的酯化作用，完成叶绿素生物合成的最后一个步骤。虽然来自不同生物的这种酶和相应的基因已经得到了很好的研究，但是在高等植物中叶绿素合成酶的突变并未有相关报道。

在这篇研究报告中，研究人员分离获得了一种水稻（Oryza Sativa L.）叶绿素缺陷突变：黄绿叶1（yellow-green leaf 1 ，ygl1），这种突变体由于缺乏叶绿素合成酶，因此幼苗叶子呈现出黄绿色，可以很容易与野生型区分开来，中期之后就会缓慢变绿，后期叶色接近野生型。

遗传学分析表明yg11是由细胞核基因中的一个隐形突变引起的，这个yg11基因定位在染色体5上，可以通过图位克隆（map-based cloning）获得。同时研究人员也进行了序列分析，结果发现这一基因编码叶绿素合成酶，可以通过转基因补足（transgenic complementation）得以识别。

进一步深入研究，研究人员发现一个有趣的现象：ya11突变中编码叶绿素a/b结合蛋白的cab1R基因的mRNA表达会受到极大的抑制，而且一些与叶绿素合成或叶绿体生长有关的细胞核基因的表达在yg11幼苗中也受到了影响。这些结果说明编码不同叶绿体蛋白的细胞核基因的表达也许受到叶绿素或叶绿素前体水平的反馈调控。

由于黄绿叶突变体ygl1具有较高光合效率和较强的耐受光抑制能力，因此具有较大的经济利用价值，在科技日报的报道中，吴自明介绍道，水稻黄绿叶突变体ygl1分蘖能力增强，成穗率增高，熟期适中，产量达到每公顷6.759吨，具有较大的研究利用价值。 
（生物通：张迪）

附：
万建民教授 

1960年出生。博士，博士生导师,“****奖励计划”特聘教授，中国农业科学院一级岗位杰出人才。1982年毕业于南京农业大学农学专业，1985年获南京农业大学农学硕士学位，1995年获日本京都大学遗传学博士学位，1996年进入京都大学JSPS从事博士后研究，1997年1月就职于日本农林水产省农业研究中心，先后任研究员和主任研究员。1999年3月被聘为教育部首届“****奖励计划”特聘教授，2000年1月回国。在南京农业大学历任生命科学和技术学院院长，农学院院长。 

2003年7月起，任中国农科院作物科学研究所所长。现兼任中国作物学会副理事长、中国作物学会分子育种分会主任委员、中国农业生物技术学会作物生物技术分会理事长、中国遗传学会理事、中国植物学会理事、国家863专家、中国种子协会江苏省理事、江苏省

“三项工程”水稻育种首席专家、江苏省品种审定委员会水稻组主任、中国农科院学术委员会委员、中国水稻所兼职研究员及学术委员会委员等职。

研究方向与主要研究内容：主要从事水稻的基因定位、克隆和品种选育研究。重点围绕水稻品质、超高产、抗病虫、抗逆等性状，构建高密度新型分子标记图谱，开展相关新基因的精细定位、克隆和遗传转化，并进行水稻功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学研究；建立和完善分子设计高效育种体系，与常规育种相结合，培育具有市场竞争力的优质水稻新品种。 

承担课题情况：先后承担日本国家水稻育种攻关项目“21世纪水稻育种计划”和日本水稻基因组项目、国家863、国家自然科学基金、转基因专项、科技成果转化等多项科研项目。现承担课题： 

（1）耐贮藏水稻新品种的选育，国家863计划，2001AA241019，2001-2005 

（2）水稻优质、抗逆分子标记辅助选择和聚合育种研究，国家863计划，2003AA207020，2003-2005 

（3）重要农作物品质相关基因的定位和克隆，国家863计划，2003AA222131，2003-2005 

（4）水稻广亲和基因S5n的克隆及功能鉴定，国家863计划， 2002AA2Z1001-06，2002-2004 

（5）保健专用功能性稻米生产的中试研究，科技部成果转化项目，02EFN213200232，2002－2003

（6）水稻耐储藏基因Lox-3的克隆和育种利用研究，科技部，转基因专项，J00-A-006，2000.11.-2002.12 

（7）水稻谷蛋白前体剧增突变体相关基因克隆，转基因专项，JY03-A-07-02 

（8）水稻突变体LGC-1谷蛋白部分缺失的分子机理，国家自然基金委，30170570，2002-2004 

（9）与耐储性相关的水稻种胚HPLs cDNA克隆及其功能分析，国家自然基金委，30270817，2003.1-2005.12 

（10）作物营养学，耐铝毒基因的克隆和育种利用，国家自然基金委 (海外杰出青年基金) 30228023，2003.1-2005.12 

主要研究成果与业绩： 曾先后获国际及国家级成果奖多项。1998年获日本农林水产省农林成果奖等多项奖励。2000年获中国高校自然科学一等奖，中国农科院科技进步二等奖3项，申请专利3项，获得专利授权2项。撰写专著3部，在国内外核心学术期刊发表论文120余篇，其中SCI论文32篇。2001年获得中国农学会“全国优秀农业科技工作者”称号，江苏省人民政府授予“江苏省农业科技先进工作者”称号，2002年获得“江苏省有突出贡献中青年专家”称号，2003年获得江苏省“五一劳动奖章”，2005年获得国务院特殊津贴和“农业部有突出贡献中青年专家”称号。 

成果与专利情况： 

（1）水稻远缘杂种不育基因的定位和遗传研究，获2000年教育部中国高校自然科学奖一等奖，第一获奖人。 

（2） 栽培水稻杂种不育基因的Mapping，获1998年日本农林水产省农林成果奖，第一获奖人。 

（3）中国水稻品种抗白叶枯病的遗传分析，获1992年农业部科学技术进步三等奖，第二获奖人。 

（4）水稻品种“南农大稻2号”的育成，获1991年国家教育委员会科学技术进步三等奖，第五获奖人。 

（5）水稻品质改良温度钝感基因的育种利用，获2003年中国农业科学院科学技术二等奖，第四完成人。 

（6）超级杂交稻育种亲本选配理论及同核异质广亲和不育系的创建，获2002年中国农业科学院科学技术二等奖，第八完成人。 

（7）万建民，沈文飚，翟虎渠等. 2002， 耐贮藏水稻的筛选方法. 中国发明专利，ZL00132248.6。 

（8）万建民等，2002，一种肾脏病和糖尿病人专用水稻品种的选育方法，中国发明专利，ZL02157240.2。 

（9）万建民等，2004，一种耐贮藏水稻品种的选育方法，中国发明专利，申请号，200410014323.2。

（10）水稻耐储藏基因（Lox-3）的育种利用， 2001年通过江苏省科技厅组织的成果鉴定，主持人。 

（11）先后发现并精细定位了水稻广亲和基因6个，水稻休眠性基因4个，耐贮藏基因1个，耐直播特性（茎粗和根粗）基因各1个，抗倒伏基因1个，新的谷蛋白基因1个，耐贮藏水稻基因启动子1个，同时，向国际植物基因命名委员会申请登录成功。 

（12）培育的肾脏病及糖尿病人专用水稻新品种W3660获得新品种权，品种权号CNA20020113.1，耐贮藏水稻新品种W017已通过审查，并已公告，公告号CNA000677E, 宁粳1号、宁粳2号、高血压病人专用的 W025已申请新品种权，申请号分别为：20030547.6、20040146.7、20030548.4。 

（13）培育的高产、优质早熟晚粳“W001”在江苏省2004年2月通过江苏省新品种审定，品种定名“宁粳1号”，该品种米质达到国标优质稻谷3级标准。 

（14）培育的优质、高产中粳新品系W262于2005年通过安徽省新品种审定，品种定名“宁粳2号”。

（15）培育的优质、高产中粳新品系W003、W004、W264，中籼杂交稻II优318、协优102、II优107号、协优318已参加江苏省、安徽省、湖北省和国家南方稻区区试。

代表专著和论文： 

著作： 

1.万建民. 1998. 水稻育种学. 池桥 宏 主编，作物育种学.(分担执笔) 养贤堂 p.6-38. 

2.万建民译. 1998. DNA叙述的稻作文明. 佐藤洋一郎 原著，NHK书出版社，1996；四川大学出版社 

3.作物育种学总论》面向二十一世纪课程教材 ISN7-109-08195-8 副主编 2003中国农业出版社 

代表论文 （*为通讯作者）： 

1. Chunming Wang, Changchao Su, Huqu Zhai, Jianmin Wan,* Genetic components responsible for rice resistance to a virulent strain of Xanthomonas oryzae pv. Oryzae in cultivar DV85. Field Crop Research, 2005, 91:337-343

2. Chunming Wang, Hideshi Yasui, Atsushi Yoshimura, Huqu Zhai, and J. Wan* Inheritance and QTL Mapping of Antibiosis to Green Leafhopper, N. virescens in Rice. Crop Science, 2004, 44(2): 389-394

3. Jian-min Wan*, Ya-Jun Cao, Chun-ming Wang & H. Ikehashi, Two stable quantitative trait loci associated with seed dormancy in rice (Oryza sativa L.). Crop Science. 2005, 45: 712-716

4. L.L. Liu, H.Q. Zhai, J.M. Wan*. The accumulation of gamma-aminobutyric acid in giant-embryo rice grain during water soaking and its molecular mechanisms, Cereal Chemistry, 2005, 82(2): 191-196

5. Li Zefu, Wan Jianmin*, Jiafa Xia, Masahiro Yano, Mapping of quantitative trait loci controlling physico-

chemical properties of rice grains (Oryza sativa L.). Breeding Science, 2003, 53: 209-215

6. Li Zefu, Wan Jianmin*, Xia Jiafa, Zhai Huqu, Ikehashi Yoshida. Identification of quantitative trait loci underlying milling quality of rice grains (Oryza sativa L.). Plant Breeding, 2004, 123: 229-234

7. Su C.C., J. Wan*, H.Q. Zhai, C.M. Wang, L. H. Sun, H. Yasui, A.Yoshimura. A New Locus for Resistance to Brown Planthopper in DV85, an indica Rice (Oryza. sativa L.) Plant Breeding, 2005,124: 93-95

8. Sun L H, C.C. Su, C.M. Wang, H Q. Zhai, J.M. Wan*. Fine mapping of a brown planthopper resistance gene Bph3 in rice (Oryza sativa L.). Breeding Sci. 2005, 55(4): 391-396.

9. Sun Shu-Bin, Shen Qi-Rong, Wan Jian-Min, Liu Zhao-Pu. Induced expression of the gene for NADP-malic enzyme in leaves of Aloe vera L. under salt stress. ACTA BIOCHIMICA et BIOPHYSICA SINICA, 2003, 35(5): 423-429

10. Susong Zhu, Ling Jiang, Chunming Wang, Huqu Zhai, Danting Li, and Jianmin Wan*. The origin of a weedy rice Ludao in China deduced by a genome wide analysis of its hybrid sterility genes. Breeding Sci. 2005, 55(4): 409-414.

11. WAN Jian-lin , ZHAI Hu-qu, WAN Jian-min* & H.Ikehashi, Detection and analysis of QTLs for ferrous iron toxicity tolerance in rice, Oryza sativa L. Euphytica, 2003, 131: 201-206

12. Wan, J. et al. Two new loci for hybrid sterility in cultivated rice. Theor. Appl. Genet. 1996, 92: 183-190 

13. Wan. J, et al. Multiple alleles at a new locus causing hybrid sterility between a Korean indica variety and a javanica variety in rice（Oryza Sariva L.）. Japan. J. Breed. 1993, 43:507-516 

14. Wan. J. & H.Ikehashi. Evidence for mutational origin of hybrid sterility genes in rice（Oryza Sativa L.）. Breeding Science 1996, 46: 169-174 

15. Wan. J. et al. Analyses of genetic loci for seed dormancy with maker genes in rice. Crop Science 1997, 37: 1759-1763 

16. Wan. J. et al. Identification of a new locus s-16 causing hybrid sterility in native rice varieties （Oryza Sativa L.）from tai-hu lake region and YunNan province, China. Breeding Science 1995，45 : 461-470 

17. Wan. J. et al. Identification of two types of differentiation in domesticated rice detected by polymorphism of isozymes and hybrid sterility. Euphytica, 1997, 94:151-161 

18. Wang Chunming, Wan Jianmin*, et al Multipoint mapping of segregation distortion loci and qtl detection for spikelet sterility in rice (Oryza sativa L.) Genetical Research. (2005), 86, pp. 97–106.

19. Wang Yi-Hua, Liu Shi-Jia, Ji Su-Lan, Zhang Wen-Wei, Wang Chun-Ming, Jiang Ling, Wan Jian-Min* Fine mapping and marker-assisted selection of a low glutelin content gene Lgc-2(t) in rice. Cell Research, 2005, 15(8):622-630

20. X. Y. Wan, J. M. Wan*, C. C. Su, C. M. Wang, W. B. Shen, J. M. Li, H. L. Wang, L. Jiang, S. J. Liu, L. M. Chen, H. Yasui and A Yoshimura. QTL detection for eating quality of cooked rice in a population of chromosome segment substitution lines, Theor Appl Genet (2004) 110: 71-79

21. X.Y. Wan, J.M. Wan*, J.F. Weng, L. Jiang, J.C. Bi, C.M. Wang, H.Q. Zhai. Stability of QTLs for rice appearance quality across eight environments. Theoretical and Applied Genetics, 2005, 110(7): 1334-1346

22. Yu Chuan-yuan, Wan jian-min*, Zhai hu-qu, Wang Chun-ming, Jiang Ling, Xiao Ying-hui, Liu Yu-qiang. Study on heterosis of intersubspecies between indica and japonica rice (Oryza sativa L.) using chromosome segment substitution lines. Chinese Science Bulletin, 2005, 50(2):131-136.

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24. Zhai Huqu, Cao Shuqing, Wan Jianmin, Zhang Rongxian, Lu Wei, Li Liangbi, Kuang Tingyun, Min Shaokai, Zhu Defeng, Cheng Shihua. Relationship between leaf photosysthetic function at grain filling stage and yield in super high-yielding hybrid rice (Oryza sativa. L). Science in China (Series C), 2002, 45(6): 637-646

25. Zhu S., C. Wang, T. Zheng, Z. Zhao, H. Ikehashi, J. Wan*. A new gene located on chromosome 2 causing hybrid sterility in a remote cross of rice. Plant Breeding. 2005, 124, 440-445