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刘耀光院士做客水木清华生命科学讲座系列

讲述《杂交稻育性控制的分子遗传基础》

 

  2019年5月9日下午,清华大学生命科学联合中心承办的第76期水木清华生命科学讲座系列在清华大学医学科学楼B323报告厅举行。中国科学院院士、华南农业大学教授刘耀光老师为师生们做了题为《杂交稻育性控制的分子遗传基础》的精彩报告,详细介绍了水稻细胞质雄性不育与恢复性的分子机理与线粒体不育基因的起源进化核分子作用机制。报告由生命科学联合中心戚益军教授主持。

  刘耀光教授以水稻育种的技术发展为背景,介绍了以野生稻为起源,经历高秆农家稻、半矮秆水稻到杂交稻的育种过程,对利用细胞质雄性不育与恢复性(CMS/RF)的三系杂交水稻育种技术和利用核基因控制的光温敏不育性(PGMS/TGMS)的二系杂交水稻技术做了详细的阐述。

刘耀光院士做学术报告

  报告中,刘耀光教授详细地介绍了线粒体基因与细胞核基因互作控制控孢子体不育的野败型细胞质雄性不育与恢复性系统(Wild Abortive, CMS-WA/Rf3/Rf4)的机制以及线粒体不育基因的起源进化和分子机理等工作。首先,刘耀光教授实验室通过分子生物学和遗传学实验,鉴定到在线粒体基因组中控制野败型细胞质雄性不育的基因WA352以及细胞核基因组中负责恢复育性的基因Rf4Rf3,并利用生化实验证实了RF4通过介导WA352mRNA降解和RF3抑制WA352蛋白的产生共同作用以恢复CMS-WA育性的机制。为进一步解释线粒体基因与细胞核基因互作控制调控雄性细胞质不育与恢复性的作用机制,刘耀光教授实验室证明了在CMA-WA株系中,WA352通过结合在双子叶植物中亦保守的COX11蛋白,促使小孢子母细胞时期活性氧ROS迸发,细胞素C释放到细胞质中,促使绒毡层提前降解,导致花粉不育。最后,刘耀光教授介绍了野生稻和栽培稻的CMS基因结构分布,将水稻中CMS/RF系统中进化上与机制联系起来,详细地阐述了线粒体不育基因的起源进化和分子机理。

讲座现场认真听讲的师生们

  刘耀光教授由浅入深,环环相扣,详细地描绘了利用细胞质雄性不育与恢复性进行水稻杂交育种的分子调控网络,现场师生反响热烈,踊跃提问,刘教授针对大家提出的问题做了深入详细的解答。最后,在场的师生们以热烈的掌声感谢刘耀光老师,结束了本次精彩的报告。

个人简介:

  刘耀光 1954年3月18日生。中国科学院院士,华南农业大学教授,现任亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室副主任。1981年毕业于华南农业大学,1988年获日本香川大学硕士学位,1991年获日本京都大学博士学位。1997年获“国家杰出青年基金”,2002年受聘教育部“长江学者”特聘教授,2004年获全国五一劳动奖章,2014年获“全国优秀科技工作者”等称号。任《中国科学生命科学》等杂志编委

  主要从事植物育性发育分子遗传学和基因工程研究。在水稻细胞质雄性不育与恢复性、杂种不育与亲和性、光温敏不育性等遗传系统的基因克隆和分子作用机理方面取得了系统性、创新性研究成果。发现植物细胞质雄性不育与育性恢复都是由线粒体基因与细胞核基因互作所控制;阐明了线粒体不育基因的起源进化和分子作用机制;揭示了复合座位多基因互作控制植物杂种不育性与亲和性的遗传机理,并创建了克服杂种不育性的新技术;开发了多项生物技术。在Nature Genetics、Annual Review of Plant Biology、Cell Res、Nature Communications、PNAS、Plant Cell等刊物发表论著140余篇,论文被引用6000余次。

 

 

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