植物矮化基因相关研究进展
2021-12-09宋秋平俞佳虹尹玉和王凤梧刘乐承万红建
广东农业科学 2021年8期
宋秋平,俞佳虹,刘 佳,尹玉和,张 强,王凤梧,刘乐承,万红建
(1.长江大学园艺园林学院,湖北 荆州 434000;2.乌兰察布市农牧业科学院,内蒙古 乌兰察布 012000;3.浙江省农业科学院蔬菜研究所/农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室/
中澳作物改良中心,浙江 杭州 310021)
矮化是农作物上的一项重要农艺性状,因具有抗倒伏、种植密度高等特点,从而成为目前国内外作物选育优良高产品种的重要研究方向[1]。20世纪20年代,为了解决全球的粮食短缺问题,一些发达国家(如日本)和一些发展中国家(如巴基斯坦、以色列、墨西哥等)开始将提升粮食产量的重点聚焦到“矮化基因”上。
水稻是最主要的粮食作物,因此对水稻首先开展了株型矮化研究。30年代末期日本科学家开始进行水稻的株型调控研究,50年代成功找到了控制株高的半矮秆基因(semi-dwarf 1,Sd1),成功选育出优良的抗倒伏水稻品种,每667 m2产量比高秆水稻品种提升了1 000 kg,被称为作物史上的“第一次绿色革命”[2]。随后科学家们利用成功培育矮秆水稻品种的方法对其他作物进行更细致的矮化研究。美国学者 Cooper 1967年起进行大豆矮化相关研究以获得大豆的最高产量,1973年提出通过缩小行距、增大株距的窄行密植栽培方法获得大豆的最高产量。20世纪50年代开始,小麦矮秆基因的研究逐渐被重视,通过多次育种试验,小麦株高从120 cm降低至70 cm,随后推出的多个兼具矮秆抗倒伏和高产的品种在黄淮小麦种植区得到广泛推广[3]。70年代末和80年代初,国内开始对植物的矮化机理进行系统研究[1]。……
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