环境胁迫与栽培技术对水稻品质形成的多维影响及分子调控研究进展

李兴沂, 肖素勤, 邵建韬, 陈玲, 殷富有, 李金璐, 张建红, 邢佳鑫, 付惠仙, 程在全, 刘丽

Research Progress on Multi-Dimensional Effects of Environmental Stress and Cultivation Techniques on Quality Formation and Molecular Regulation in Rice

Li Xingyi, Xiao Suqin, Shao Jiantao, Chen Ling, Yin Fuyou, Li Jinlu, Zhang Jianhong, Xing Jiaxin, Fu Huixian, Cheng Zaiquan, Liu Li

表1 水稻逆境调控基因及其对品质性状的影响

Table 1 Rice stress regulated genes and their effects on rice quality traits

基因 Gene 编码产物 Coding product 调控类型 Regulation type 调控功能 Function 品质性状 Quality trait Hsp101/FLO24[18-19] ATP酶 正调控耐热性 维持淀粉合成酶活性 垩白度，AC OsHsp70-2/FLO11，OsHsp40-1[5] 热激蛋白 正调控耐热性 调控淀粉合成 垩白度 SMG9[20] 春化不敏感蛋白 负调控耐热性 降低ROS积累和细胞程序死亡 粒型 FLR3，FLR14[21] 受体样激酶 正调控耐热性 缓解氧化应激 垩白度 CHALK-H[22] 丝氨酸tRNA合成酶 正调控耐热性 垩白度 TT3.1[24] RING锌指蛋白 正调控耐热性 减少细胞损伤 粒型 GS3/TT2[25] 异三聚体G蛋白γ亚基 负调控耐热性 调控籽粒灌浆与粒型 粒型 QT12[5] Sec61转运蛋白β亚基 负调控耐热性 垩白形成 垩白度，营养成分 TTL1[26] 转录激活因子 负调控耐热性 调控热响应基因表达 粒型 OsMAPK6[30]，OsMAPK3[32] 丝裂原活化蛋白激酶 正调控耐冷性 激活冷响应基因表达 粒型，垩白度 OsIPA1/OsSPL14[31] Squamosa启动子结合蛋白 正调控耐冷性 激活冷响应基因表达 AC，蛋白质含量，垩白 OsLEA9[32] 胚胎发生晚期蛋白 正调控耐冷性 维持细胞膜结构和蛋白稳定性 / OsTPP1[33] 海藻糖-6-磷酸磷酸酶 正调控耐冷性 维持细胞渗透平衡 淀粉含量 CTB5[35] 亮氨酸拉链蛋白 正调控耐冷性 促进生殖发育 粒型 SLRL2[47] GRAS家族转录因子 正调控耐旱性 调控籽粒灌浆 AC NCED2[48] 9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶 正调控耐旱性 提高内源ABA水平 AC，GC DG1[48] ABA转运蛋白 正调控耐旱性 调控ABA信号分布 AC，GC，粒型 OsARF6[50] IAA响应因子 正调控耐旱性 激活干旱响应基因表达， 调控叶夹角与粒型 粒型 OsERF101[51] 乙烯应答元件结合蛋白 正调控耐旱性 激活干旱胁迫响应基因表达 粒型 OsbZIP66[61] TRAB1 正调控耐旱性 激活ABA响应基因表达 / OsHDA716[63] 组蛋白去乙酰化酶716 负调控耐旱性 抑制干旱响应基因表达 / OsMGD2[72] 单半乳糖二酰甘油合酶2 调控耐弱光 维持类囊体膜稳定性 糊化特性 OsMGD1[74] 单半乳糖二酰甘油合酶1 调控耐弱光 提高光合效率 粒型 RGA1/D1[75] 抗病蛋白RGA1 正调控耐弱光 增强弱光耐受性 垩白度