四川农业大学Nature子刊发表水稻研究新成果

　　来自四川农业大学水稻研究所的研究人员在新研究中证实，PTB1通过控制花粉管生长调控了水稻的结实率，这一研究发现对于培育新型水稻品种，提高水稻产量具有重要的意义。相关研究论文“Natural variation in PTB1 regulates rice seed setting rate by controlling pollen tube growth”发表在11月18日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。

　　四川农业大学的李平(Ping Li)教授是这篇论文的通讯作者。李平教授研究团队主要从事水稻遗传育种、水稻分子生物学及水稻生物技术方面的研究。先后发表研究论文近百篇。

　　随着世界人口的不断增长，人类对于谷物的需求将进一步加大。据预测到2025年，世界人口将激增到89亿，而粮食产量必须比现在增产50%以上，才能满足迅速增长的人口需求。水稻是最重要的粮食作物之一。全球约有60%的人口以大米为主食，因此增加水稻产量对世界，尤其对我国粮食安全至关重要。

　　穗粒数、结实率、穗数和粒重是决定水稻产量最重要的几个因素。在这些水稻产量构成因素中，穗数和穗粒数在生产上很容易达到预定的指标，而粒重受环境影响较小。只有结实率容易受到高温、低温、干旱、阴雨、大风不良气候等外部因素以及栽培措施不当的影响。到目前为止，研究人员已经发现了一些与粒重、穗粒数和穗数相关的水稻基因。但尚没有有调控结实率的基因被确定功能特征。由于水稻结实率对产量的影响仅次于穗数，且提高水稻结实率可直接增加穗粒数，揭示水稻结实率的分子机制对于提高水稻产量具有重要的影响。

　　2011年，四川农业大学水稻研究所通过对一份来自籼稻蜀恢202的雌性不育突变体进行大量研究,发现该不育性状受一对隐性基因控制,位于水稻第5 染色体。因其表现出花粉管生长受阻,不能完成正常的受精过程,导致雌性不育,故命名为Pollen tube blocked 1(PTB1)。今年早些时候，该研究所通过数据库分析揭示，PTB1蛋白含有RING-FINGER结构域,且属于其中的C3H2C3类型。资料表明, 具有RING-FINGER结构域蛋白大多都具有E3连接酶的活性,位于调节蛋白质降解的重要系统――泛素-蛋白酶体途径中。随后，他们证实了PTB1蛋白确实也具有E3连接酶活性。

　　在这篇新文章中，研究人员发现PTB1通过促进花粉管的生长，正向调控了水稻的结实率。PTB1的基因表达受到启动子单体型和环境温度的影响，与水稻结实率呈显著正相关。研究结果表明，PTB1是花粉管生长和水稻结实率的一个重要的控制因子。这对于促进水稻高产稳产具有重要的意义。