学目标,以我国水稻生产中的重大需求为导向,以功能基因组和分子生物学研究为主要手段,重点开展水稻高产、优质等重要性状的分子机制和设计育种研究。主要内容包括:株型发育的分子机制和设计、品质性状形成的分子调控网络和设计、雄性和雌性不育分子机理与杂种优势利用、耐寒等重要抗逆性的分子机制研究、重要农艺性状优良基因的深度挖掘、以及分子设计和多基因组装育种。具体内容包括:Р1)株型发育的分子机制和设计: 系统研究并初步阐明水稻株型发育的分子机理,在已获得和新的控制分蘖数量、分蘖角度、叶片性状、穗粒大小等株型相关重要功能基因的基础上,开展它们在水稻高产相关株型分子设计和组装育种研究。Р2)品质性状形成的分子调控网络和设计:借助分子生物学和生物化学等方法,分析不同水稻淀粉合成相关酶基因在基因组、转录组以及修饰组水平的遗传表达差异,揭示其功能,初步阐明淀粉合成和降解以及蔗糖运输的分子机理,利用已有和新的淀粉品质相关重要功能基因开展稻米品质的分子标记辅助和设计育种。Р3)雄性和雌性不育分子机理与杂种优势利用:克隆水稻雄性和雌性不育基因的基础上,阐明其分子作用机理。通过将不育基因与自主创建的化学诱导表达启动子结合,研究不育基因在水稻杂种优势利用中的新途径与技术体系,培育新的不育系和恢复系以及杂交稻新组合等。Р 4)耐寒等重要抗逆性的分子机制研究:以耐低温、抗寒水稻为材料,利用系统生物学、分子生物学等手段,研究低温信号诱导表达的基因,探索它们与水稻耐寒适应性形成间的关系,通过分子标记和转基因技术等培育水稻抗寒性新品系。Р5)重要农艺性状优良基因的深度挖掘:利用新一代DNA测序技术进行高通量、大规模测序的分析,完成数百个自然变异的水稻地方品种和重要主骨干亲本的重测序,系统分析优良栽培稻种及重要野生稻种中存在的优良等位基因变异,获得有应用价值的优良基因,并用于水稻重要农艺性状的分子设计和多基因组装育种。
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