[01118326]水稻大型突变体库的创制及其在功能基因组中的应用

项目“水稻大型突变体库的创制及其在功能基因组中的应用”属于现代农业技术领域。水稻既是主要的粮食作物,也是禾本科作物功能基因组研究的模式植物。突变体是解析基因功能最直接、最有效的手段,因此大型突变体库是水稻功能基因组研究的核心平台。创建大型突变体库系统分离克隆控制重要农艺性状的功能基因,运用生物技术改良水稻产量和抗逆等重要农艺性状,是当前作物遗传改良的最有效途径。 项目创新性地构建了带有"GAL4-UAS"双因子的Enhancer trap载体系统,建立了我国最大的水稻T-DNA插入突变体库,实现了从基因的突变、基因的异位表达和基因的表达谱三个层面来研究基因的功能。项目建立了TAIL-PCR、反向PCR（IPCR）等技术来获得T-DNA或Tos17侧翼基因组序列,获得4万7前多条侧翼序列已被全球水稻公共数据收录。提出了T-DNA偏爱插入在长度较大染色体及编码基因调控区的观点,该项工作对认识农杆菌介导的T-DNA整合规律、指导突变体库的创建具有重要的实践意义。本项目中指导水稻大型突变体库创建的3篇研究论文,SCI影响因子均在6以上,SCI总引225次,引用论文影响因子在5以上的共计100篇。利用该建库方法,获得突变体材料134,346份,已标记水稻基因组全部编码基因的18.4%,突变体材料被国内外120多个科研院所利用,并发表了40余篇高水平SCI论文,极大地促进了我国及全世界水稻功能基因组研究。 针对水稻育性和抽穗期的遗传改良,项目在创建水稻大型突变体库的基础上,围绕水稻育性和成花转换两大生殖生物学课题域取得了一系列原创性研究成果。解析了API5调控水稻绒毡层细胞程序性死亡的分子网络,系统分析了RPA家族在水稻减数分裂中的功能,阐明了配子体发育对控制水稻育性的作用,研究结果发表在植物学研究领域顶级杂志 Plant Cell等主流杂志上。分离克隆的水稻抽穗期基因RID1,是水稻独有的一个成花调控功能基因,介导了水稻中一条特异的成花转换路径,论文发表在美国科学院院刊上,该论文荣获2008年度“中国百篇最具影响国际学术论文”,并被《Nature China》作为研究亮点点评。 项目围绕水稻大型突变体库的创制及其在重要农艺性状功能基因组上的应用,在主流期刊上发表的10篇代表性论文SCI平均影响因子7.8,申请专利1项,获授权专利5项。