水稻根系遗传育种研究进展

章怡兰,林雪,吴仪,李梦佳,张晟婕,路梅,饶玉春,王跃星

Research Progress on Genetics and Breeding of Rice Roots

Yilan Zhang,Xue Lin,Yi Wu,Mengjia Li,Shengjie Zhang,Mei Lu,Yuchun Rao,Yuexing Wang

表4 已克隆的水稻根系性状相关基因

Table 4 The cloned root-related genes in rice

基因 对应基因编码的蛋白 对应的突变体表型 参考文献 Dro1 Dro1 深根 Clark et al., 2013 Rf1a/Rf-1/Rf5 三角状五肽重复区蛋白 主根变长, 侧根数增加, 育性恢复 Zhang et al., 2016 CRL1 1个冠状根和侧根形成的正向调节因子 冠状根的发生 Inukai et al., 2005 ARL1 1个含有LOB结构域的蛋白 不定根的形成 Liu et al., 2005 OsCKI1 I型酪蛋白激酶 较短的初生根、侧根及不定根数少 Liu et al., 2003 WOX11 1个由262氨基酸组成的蛋白产物 冠状根数增加, 产生不定根 Zhao et al., 2015 Crl4 1个拟南芥GNOM的同源蛋白 冠状根的形成 Kitomi et al., 2008 OsGNOM1 ADP核糖基化因子的鸟苷酸交换因子 不定根的形成 Liu et al., 2009 OsRAA1 1个12 kDa的小G蛋白 主根生长被抑制, 不定根增加 Chen et al., 2018a OsPIN1 生长素输出载体 抑制不定根的发生 Xu et al., 2014 OsCAND1 1个拟南芥CAND1的同源基因 抑制冠状根形成 Wang et al., 2011 OsAHP1 组氨酸磷酸转移蛋白 侧根生长, 育性降低 Sun et al., 2014 OsAHP2 组氨酸磷酸转移蛋白 侧根生长, 育性降低 Sun et al., 2014 OsCYP2 肽基脯氨酰顺反异构酶 侧根丧失, 育性降低 Kumari et al., 2015 LRT2 亲环素蛋白 侧根减少 Jing et al., 2015 OsPIN5b 生长素输出载体 降低根生物量、结实率以及产量 Lu et al., 2015 OsSAP16 1个胁迫相关的蛋白 根生物量降低, 根系结构变小 Wang et al., 2016 SOR1 1个E3泛素连接酶 形成地表根, 抑制根正常生长 Chen et al., 2018b OsIAA3 水稻Aux/IAA蛋白 冠状根数目减少 Nakamura et al., 2006 EL5 泛素连接酶 无根, 冠状根变短, 侧根坏死 Mochizuki et al., 2014 Crl-5 1个AP2/ERF转录因子家族成员 不定根发生 Kitomi et al., 2011 CHR729 染色质域解旋酶DNA结合蛋白 抑制根生长 Xu et al., 2017 CRL6 SNF2家族蛋白 冠状根减少, 结实率降低 Wang et al., 2016 OsIAA11 水稻Aux/IAA蛋白 抑制侧根发育 Jing et al., 2015 OsERF3 乙烯应答因子 促进冠状根发育 Zhao et al., 2015 OsWRKY74 WRKY转录因子 根伸长, 不定根增加, 产量增加 Dai et al., 2016 OsWOX3A WUSCHEL相关的同源框蛋白 侧根数目减少, 结实率降低 Cho et al., 2016 OsNAR2.1 硝酸盐转运蛋白伴侣蛋白 根长/不定根变短, 侧根数目减少 Huang et al., 2015 OsCKX4 细胞分裂素氧化酶/脱氢酶 冠状根生长 Gao et al., 2014 REL2 1个包含DUF结构域的蛋白 不定根减少且变短 Yang et al., 2016