四川農業大學Nature子刊發表水稻研究新成果

　　來自四川農業大學水稻研究所的研究人員在新研究中證實，PTB1通過控制花粉管生長調控了水稻的結實率，這一研究發現對于培育新型水稻品種，提高水稻產量具有重要的意義。相關研究論文“Natural variation in PTB1 regulates rice seed setting rate by controlling pollen tube growth”發表在11月18日的《自然通訊》(Nature Communications)雜志上。

　　四川農業大學的李平(Ping Li)教授是這篇論文的通訊作者。李平教授研究團隊主要從事水稻遺傳育種、水稻分子生物學及水稻生物技術方面的研究。先后發表研究論文近百篇。

　　隨著世界人口的不斷增長，人類對于谷物的需求將進一步加大。據預測到2025年，世界人口將激增到89億，而糧食產量必須比現在增產50%以上，才能滿足迅速增長的人口需求。水稻是最重要的糧食作物之一。全球約有60%的人口以大米為主食，因此增加水稻產量對世界，尤其對我國糧食安全至關重要。

　　穗粒數、結實率、穗數和粒重是決定水稻產量最重要的幾個因素。在這些水稻產量構成因素中，穗數和穗粒數在生產上很容易達到預定的指標，而粒重受環境影響較小。只有結實率容易受到高溫、低溫、干旱、陰雨、大風不良氣候等外部因素以及栽培措施不當的影響。到目前為止，研究人員已經發現了一些與粒重、穗粒數和穗數相關的水稻基因。但尚沒有有調控結實率的基因被確定功能特征。由于水稻結實率對產量的影響僅次于穗數，且提高水稻結實率可直接增加穗粒數，揭示水稻結實率的分子機制對于提高水稻產量具有重要的影響。

　　2011年，四川農業大學水稻研究所通過對一份來自秈稻蜀恢202的雌性不育突變體進行大量研究,發現該不育性狀受一對隱性基因控制,位于水稻第5 染色體。因其表現出花粉管生長受阻,不能完成正常的受精過程,導致雌性不育,故命名為Pollen tube blocked 1(PTB1)。今年早些時候，該研究所通過數據庫分析揭示，PTB1蛋白含有RING-FINGER結構域,且屬于其中的C3H2C3類型。資料表明, 具有RING-FINGER結構域蛋白大多都具有E3連接酶的活性,位于調節蛋白質降解的重要系統――泛素-蛋白酶體途徑中。隨后，他們證實了PTB1蛋白確實也具有E3連接酶活性。

　　在這篇新文章中，研究人員發現PTB1通過促進花粉管的生長，正向調控了水稻的結實率。PTB1的基因表達受到啟動子單體型和環境溫度的影響，與水稻結實率呈顯著正相關。研究結果表明，PTB1是花粉管生長和水稻結實率的一個重要的控制因子。這對于促進水稻高產穩產具有重要的意義。