云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院杜云龍教授研究團隊在研究中發(fā)現(xiàn)，插入元陽梯田月亮谷水稻DEEPER ROOTING 1 (DRO1)基因啟動子中的INDITTO2轉(zhuǎn)座子可以傳遞生長素信號調(diào)節(jié)DRO1基因的轉(zhuǎn)錄水平，從而增強水稻避旱性。相關(guān)研究成果近日已由植物學(xué)領(lǐng)域重要國際期刊《植物、細(xì)胞與環(huán)境》在線發(fā)表。
論文通訊作者、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院教授杜云龍介紹，研究團隊結(jié)合基因編輯、生物信息學(xué)及分子生物學(xué)等技術(shù)手段，發(fā)現(xiàn)月亮谷水稻的DRO1基因啟動子比日本晴水稻的DRO1基因啟動子多了266個核苷酸，進一步分析并確定這266個核苷酸序列編碼轉(zhuǎn)座子，并命名為INDITTO2。該研究揭示INDITTO2轉(zhuǎn)座子及其同源基因在水稻基因組中廣泛分布，增加了水稻的遺傳多樣性，并發(fā)現(xiàn)INDITTO2轉(zhuǎn)座子在作為啟動子時，可響應(yīng)水稻內(nèi)部的生長素信號而調(diào)節(jié)DRO1等鄰近基因的表達，從而增強水稻對干旱等不同非生物脅迫的適應(yīng)性。
據(jù)介紹，元陽梯田是世界文化遺產(chǎn)“紅河哈尼梯田”重要組成部分，開展元陽梯田月亮谷水稻生態(tài)適應(yīng)性的研究，對維護梯田的生態(tài)系統(tǒng)、展現(xiàn)元陽梯田的人文景觀及穩(wěn)定元陽地方的糧食安全具有重要現(xiàn)實意義。
杜云龍教授團隊的該項研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座子調(diào)控DRO1基因表達從而促進水稻避旱性，為育種學(xué)家利用分子育種等手段培育耐旱等水稻新品種提供了理論依據(jù)，將有助于我國科學(xué)家進一步攻克水稻種質(zhì)資源的“卡脖子”難題。
