本报讯 近日,从扬州大学获悉,该校农学院刘巧泉教授研究团队,成功克隆了控制稻米蒸煮与食味品质最重要基因——蜡质基因(Waxy, Wx)的祖先等位基因Wxlv,并阐明了栽培稻中不同Wx等位基因间的进化关系,为稻米蒸煮与食味品质改良提供了重要的基因资源和技术支撑。
“人类栽培水稻已有近一万年历史,在不同地域、不同生态环境条件下经过长期的演变和分化,形成的品种类型极为丰富,它们在品质性状上所表现出的变异也极为复杂。”刘巧泉说,直链淀粉含量是衡量稻米品质,尤其是稻米蒸煮与食味品质的最重要指标,而直链淀粉是由Wx基因编码的淀粉颗粒结合淀粉合成酶催化合成的。在栽培稻中已克隆了多个Wx复等位基因,并已被广泛应用,但这些等位基因间的演变和分化关系并不明确。
据了解,刘巧泉研究团队通过近二十年的努力,从一个地方籼稻品种中图位克隆了Wx的一个特异等位基因Wxlv。携带Wxlv的稻米中含有更多中短分子量的直链淀粉,表现为高直链淀粉含量和低淀粉粘滞特性,米饭口感和食味较差。该团队还研究发现,在具中低直链淀粉含量的Wx等位基因中引入该功能位点,可用于优良食味稻米的培育。
刘巧泉介绍,团队通过群体遗传学和分子进化分析,证明Wxlv与野生稻中Wx基因序列及功能基本一致,在进化中属于祖先基因。栽培稻中的秋稻和少数籼稻品种中含有Wxlv等位基因,而栽培稻中其他Wx等位变异类型都是从其进化或人工选择而来。有趣的是,这些等位基因具有明显的优势地理分布区域,说明人工选择在该基因的演化过程中发挥了重要作用。 (王一凡)