清华****Nature Genetics文章

　　

（左图为普通野生稻 ，右图为栽培稻）

生物通报道，来自中国农业大学农学与生物技术学院植物遗传育种学系孙传清教授课题组与清华大学生物科学与技术系谢道昕研究小组在在水稻进化研究方面取得新进展，相关的成果公布在9月28日Nature Genetics上。

 

已有研究表明，普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）是亚洲栽培稻（O. sativa L.）的祖先，普通野生稻在驯化为栽培稻的过程中，无论是形态上还是基因组上，均已发生了深刻的变化。典型的普通野生稻表现为匍匐生长，而栽培稻则为直立生长，由匍匐生长转变为直立生长，是栽培稻进化过程中非常关键的一步。然而，从匍匐生长转变为直立生长的分子机理尚不明确。

 

孙传清教授领导的研究小组和清华大学谢道昕教授合作，在国家自然科学基金委员会、农业部、科技部的支持下，克隆了控制野生稻匍匐生长习性的基因PROG1 (PROSTRATE GROWTH 1）。该基因位于水稻第7染色体短臂上，编码一个Cys2-His2 锌指蛋白。

 

在水稻的进化过程中，由野生稻的PROG1基因进化为栽培稻的prog1后，基因的功能丧失，不仅由匍匐生长变成直立生长，株型得到改良，而且穗粒数增加，产量大幅度提高，表现为多效性。通过序列分析发现，来自17个国家的182个水稻品种的prog1基因表现相同的变异，说明该基因可能是单起源的。PROG1基因的发现和分离对揭示水稻进化的分子机理及研究水稻株型调控的分子基础具有十分重要的意义。（上述详细成果介绍来自中农大）

 

这一研究成果标志着我国在水稻进化研究上取得了重要进展。

 

原文检索：Control of a key transition from prostrate to erect growth in rice domestication

 

【Abstract】

The transition from the prostrate growth of ancestral wild rice (O. rufipogon Griff.) to the erect growth of Oryza sativa cultivars was one of the most critical events in rice domestication. This evolutionary step importantly improved plant architecture and increased grain yield. Here we find that prostrate growth of wild rice from Yuanjiang County in China is controlled by a semi-dominant gene, PROG1 (PROSTRATE GROWTH 1), on chromosome 7 that encodes a single Cys2-His2 zinc-finger protein. prog1 variants identified in O. sativa disrupt the prog1 function and inactivate prog1 expression, leading to erect growth, greater grain number and higher grain yield in cultivated rice. Sequence comparison shows that 182 varieties of cultivated rice, including 87 indica and 95 japonica cultivars from 17 countries, carry identical mutations in the prog1 coding region that may have become fixed during rice domestication.

附

谢道昕

 

 

教授，博士生导师，教育部****特聘教授，国家杰出青年基金获得者

 

2006-现在：清华大学（《****》责任教授）

2002-2006：新加坡分子细胞生物所（信号传导实验室主任，资深科学家）

1999-2002：新加坡农业分子生物所（植物信号传导实验室主任）

           新加坡国立大学（兼职助理教授）

1994-1999：英国EastAnglia大学（Senior Research Associate）

1990-1994：英国John Innes研究中心和英国Leicester大学（Research Associate）

1984-1990：中国农科院研究生院（Ph.D.，MSc.）

1983-1984: 湖南棉花科学研究所（Research Assistant）

1979-1983：湖南农学院（BSc.）

 

主要科研领域与方向：

 

生物体蛋白质的 “ 转录 / 翻译 ” 与 “ 降解 ” 是同样重要的命题。人们在 “ 转录和翻译 ” 的研究中取得了众所周知的突破。可以预见, 对蛋白质是如何被特一性降解的研究, 必将对生命科学的发展产生重要影响。

该实验室主要采用植物分子遗传、生物化学、功能基因组和蛋白组学等方法 , 研究蛋白降解途径和植物激素调控植物生长发育及抗性的机理。

 

孙传清 

1981.09-1985.07:湖南农学院 大学本科

1985.09-1988.07:北京农业大学 硕士研究生

1988.07-1992.02:武陵大学 助教、讲师

1992.02-1996.07:中国（北京）农业大学 博士研究生

1993.10-1994.09:东北师范大学留日予校 培训日语

1994.10-1996.03:日本九州大学农学部 留学生

1996.07-1997.11:中国农业大学 讲师

1997.12-2002.11:中国农业大学 副教授

2000.05-2001.03:东北大学（日本） 客员副教授

2002.12至今: 中国农业大学 教授

   课题项目

1. 作物品种资源学（国家杰出青年科学基金，2008.1-2011.12,主持)

2. 作物抗旱的遗传学基础(973计划课题，2003.12-2008.11，主持）

3. 野生稻匍匐生长习性基因克隆及分子进化的研究（国家自然科学基金,2007.1-2009.12，主持)

4. 高产优质多抗水稻分子育种技术研究与新品种创制(863计划重点项目课题，2006－2010，参加）

5. 野生稻优异功能基因的定位、发掘与克隆(农业部农业野生植物保护专项,2005-2008,主持）