全基因组关联分析鉴定调控水稻分蘖角度的基因TAC3

水稻是主要的粮食作物,随着人口的不断增加,需要不断提高作物的产量来满足人们日益增长的粮食需求。株型是决定水稻群体产量的重要性状,提高水稻的种植密度是增加水稻产量的有效方法。水稻的分蘖角(Tiller angle, TA)是指侧生分蘖和主茎穗之间的夹角,它作为塑造理想株型的主要性状之一,决定植株的单位面积种植密度及作物产量。理想的分蘖角度既能避免角度过小导致田间湿度过高而诱发植物病害,又能避免因匍匐生长导致的光合作用效率降低和单位面积种植密度降低导致的产量下降,因此在水稻的长期驯化和遗传改良过程中分蘖角度受到了自然和人类的双重选择。PROG1(PROSTRATE GROWTH 1)基因由林鸿宣教授团队和孙传清教授团队分别揭示具有控制野生稻匍匐生长的功能,而其在栽培稻中的变异导致植株的直立生长,是驯化相关的基因(图1)。TAC1(Tiller Angle Control 1)基因由孙传清教授团队证明其在栽培稻籼粳亚群间的自然变异导致两个亚群间分蘖角度的差异(图1)。此外,研究人员利用反向遗传学等方法证明了一些基因具有控制水稻分蘖角度的功能。然而,关于水稻分蘖角度遗传分子机制的研究尤其是基于水稻自然变异的研究仍然相对有限。