江西科研团队成功克隆水稻高温环境适应性基因

7日从江西省农科院获悉，该院超级稻中心研究团队近日成功克隆了水稻高温环境适应性基因HTH5，发现HTH5可正向调控水稻对高温的耐受性，并解析了其调控的分子机制。

江西省农科院水稻国家工程研究中心(南昌)超级稻育种研究团队利用耐高温普通野生稻和热敏感籼稻及粳稻为亲本，通过多年杂交和回交构建了一系列生殖生长期耐高温近等基因系和定位群体，把其中第5号染色体上的耐高温QTL qHTH5精细定位在26.5 Kb区间内，结合核苷酸序列分析和表达分析确定HTH5为候选基因。该基因属于磷酸吡哆醛结合蛋白基因家族，编码一个磷酸吡哆醛稳态调节蛋白，并且定位在线粒体中。

据介绍，研究团队进一步证明HTH5正向调控水稻抽穗扬花期耐热性。超量表达HTH5能够显著提高水稻扬花期高温胁迫下的结实率，抑制表达HTH5能够显著降低水稻扬花期高温胁迫下的结实率。生理实验分析表明HTH5通过提高热诱导的吡哆醛磷酸含量来减少高温下活性氧的积累，从而提高水稻花粉的耐热性，达到提高结实率(产量)的目的。启动子区域序列分析发现HTH5启动子上游2个单核苷酸变异影响了基因表达量，并且与水稻耐热性多样化相关。

5月5日，江西省农科院水稻国家工程研究中心(南昌)超级稻育种研究团队曹志斌副研究员以第一作者身份在国际植物学知名期刊《Plant Biotechnology Journal》(即时影响因子12.05，生物学一区TOP期刊)，在线发表了题为“Natural variation of HTH5 from wild rice, Oryza rufipogon Griff., is involved in conferring high-temperature tolerance at the heading stage”的研究论文。