一种新型光温敏核不育水稻的分子机制研究

以光温敏核不育系为基础的两系杂交水稻在水稻生产中发挥着越来越大的作用，但由于这些不育系的遗传背景复杂、育性受外界环境影响较大等因素，延缓了对光温敏核不育水稻分子机制的研究。之前虽然有大量关于光温敏核不育水稻生理生化特性及基因定位研究的报道，但目前还没有这些株系育性控制基因克隆和功能研究的报道。我们分离到一个新的光温敏核不育水稻株系9522S，并通过图位克隆的手段分离到育性控制基因TMS7，序列分析表明TMS7是一个Myb转录因子家族的成员。本项目拟在已有的工作基础上，进一步研究该不育系的光温互作模式以及在不同光温条件下的生理生化特性。另外，我们准备通过基因芯片、ChIP-sequencing、酵母双杂交等分析手段研究TMS7的分子作用机制和调控网络，并结合对TMS7的启动子分析，初步阐明在9522S株系中光温信号控制育性的分子机制。

以光温敏核不育系为基础的两系杂交水稻在水稻生产中发挥着越来越大的作用，但由于这些不育系的遗传背景复杂、育性受外界环境影响较大等因素，延缓了对光温敏核不育水稻分子机制的研究。之前虽然有大量关于光温敏核不育水稻生理生化特性及基因定位研究的报道，但目前关于些株系育性控制基因克隆和功能研究的报道还非常少。通过四年的探索和研究，我们阐明了一个光温敏核不育主效基因TMS7/CSA (后将该基因命名为CARBON STARVED ANTHER,CSA)在水稻花药发育过程中的基本功能和调控网络,掌握了该光温敏核不育系(csa，又名9522S1)的育性转换规律，并初步探讨了该不育系的光温响应机制和在生产中应用的可能性。这项研究课题有助于进一步解析水稻生殖发育过程中对环境响应的机制和阐明水稻杂交生产中应用的两系不育系的分子作用机制，为水稻两系育种打下坚实的理论基础并提供新种质、新材料和新方法。课题执行期间，申请和获得国家发明专利各1项，已有部分研究成果发表在高水平国际SCI期刊上(The Plant Cell, 2010, 22:672-689; PNAS, 2012)。