水稻组织特异性脆秆突变体hk06的基因定位及应用研究

摘要

水稻茎秆的机械强度是一个重要的农艺性状,在水稻的抗倒性、产量以及秸秆利用等方面起着重要作用,而茎杆的机械强度主要是由细胞壁提供.目前关于水稻细胞壁的生物合成和调控机理并不完全清晰,需要发掘、鉴定和解析更多的新基因.水稻脆性突变体是研究细胞壁合成代谢机制的重要材料.通过离子束诱变技术创建了水稻脆秆突变体hk06,其植株的脆性表现出组织特异性,仅茎秆脆性显著,而叶片、谷粒、穗部枝梗等不表现脆性;与野生型相比,hk06株高略微降低,分蘖数增加,单株穗重提高.生产试验结果表明突变体hk06田间生长状况良好,无倒伏现象发生,能够适应人工栽插和管理.成熟时使用普通收割机进行收割,发现突变体hk06的秸秆能够被收割机轻易粉碎,并均匀地洒在田中;秸秆长度大约在Scm-lOcm范围,达到了秸秆还田的标准:机械收获时油耗比对照减少了15%左右,节约了成本;产量比对照增加5%左右,品质优良.2012年在安徽省7个试验点安排了150亩的大田示范试验,取得了很好的效果,平均亩产达到500公斤以上,适应农户的粗放种植方式.另外,粉碎的秸秆也可以收集起来直接作为牲畜饲料,显示出极好的应用前景.本研究对于揭示水稻细胞壁生物合成和机械强度形成的分子机制,从品种源头上解决水稻秸秆还田难题提供新的研究思路和理论基础。