复杂信号通路参与调控水稻粒重相关基因研究进展

水稻粒重是决定水稻单株产量的重要因素之一.过去20年对水稻粒重的研究方兴未艾,运用分子生物学、遗传学等手段对水稻粒重和粒型进行研究,目前已有多条复杂信号通路调控途径被揭示.水稻粒重的研究大大拓展了人们对水稻种子细胞发育过程细胞分裂、分化及灌浆的动态变化研究和认识.迄今为止,包括泛素化途径、G-蛋白偶联途径、激素调控途径、光合作用调控途径、表观调控途径和micro RNA调控途径等大量决定水稻粒重相关基因已被克隆和鉴定.综述了近年来对于参与水稻粒重影响因素及不同信号途径相关基因的研究进展,分析多个利用现代基因编辑技术的成功案例,并且展望通过多种人工智能、大数据信息技术及新型农业自动化无人技术和高效环境水土控制技术准确显著提高水稻产量和稻米品质、抗性的生物育种"4.0时代".最后,提出基于智慧农业,推动我国农业高质量发展、乡村振兴的配套技术与现代分子生物学、遗传学及生物信息学相结合、从理论到成果转化的未来发展方向.