报告题目：稻米垩白基因Chalk5 的克隆与功能研究
Chalk5 regulates grain chalkiness, a trait affecting quality and head rice yield
报告人：李一博，华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室副研究员
主持人： 朱瑞良 教授
报告时间：3月12日 11:00
报告人简介：李一博，2000年至2004年在河南农业大学bevictor伟德官网就读生物技术专业，获理学学士学位；2004至2011年在华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室、国家植物基因研究中心（武汉）、生命科学技术学院就读生物化学与分子生物学专业（国家重点学科），获得理学博士学位。2011年至今任华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室、国家植物基因研究中心（武汉）Research Associate (RA)（助理研究员）、副研究员。十年来在作物遗传改良国家重点实验室、国家植物基因研究中心主要从事模式生物水稻功能基因组和分子生物学研究，具体从事水稻抗病、品质和产量QTL基因定位、图位克隆及基因功能研究，成功分离克隆并在机理上研究了首个正调控水稻种子大小和千粒重的微效QTL基因GS5以及第一个稻米垩白主效QTL基因Chalk5；多次主持和参与国家自然科学基金、“863”、“973”和转基因专项等重要课题的独立申请和研究工作；以第一作者在Nature genetics、Plant Breeding和Australian Journal of Crop Science等国外重要刊物发表SCI论文3篇，另1篇Nature genetics文章已正式接收。担任Plant Biotechnology Journal (PBJ)、Theoretical and Applied Genetics (TAG)、Molecular Breeding、Journal of Integrative Plant Biology (JIPB)、Journal of Agricultural Science and Technology A & B (JAST)、Journal of Genetics & Genomics (JGG)、作物学报和中国农业科学等国内外刊物审稿人。受邀在国内外作学术报告7次，协助指导博士生3名。
报告摘要：粮食高产、优质是植物基础科学和应用科学研究的重要目标。水稻是重要的粮食作物和模式生物，在水稻等很多禾本科作物中，种子大小是一个非常重要的产量性状、外观品质性状和作物驯化的靶性状；稻米垩白会极大地影响加工品质、蒸煮食味品质和营养品质，是稻米品质中最重要的性状。本研究通过QTL图位克隆、转基因功能验证、突变体分析、水稻微核心种质关联分析、产量与品质分析、时空比较表达谱、差异表达、细胞学、缺失转化、生化等多种研究手段，成功克隆并功能研究了首个正调控水稻粒宽、粒重微效QTL基因GS5以及第一个稻米垩白主效QTL基因Chalk5。粒宽和垩白作为水稻产量和外观品质的重大农艺性状，其研究结果可更深入地了解产量和品质形成的分子基础，为高产、优质水稻新品种培育提供了新的目标基因资源。本研究创新之处：
1) 成功克隆了第一个控制水稻种子大小的正调控因子GS5，而其它基因均是负调控因子；
2) 小粒到大粒的驯化不是由GS5编码区的5个氨基酸变异造成的，而是由启动子区的自然变异造成；GS5启动子自然变异是表型变异的原因，并对水稻种子大小的遗传多样性贡献很大；
3) 成功克隆了第一个控制稻米垩白的主效QTL基因Chalk5，对很多稻米品质性状具有大的、普遍性影响，尤其影响腹白率、精米产量、总蛋白含量、直连淀粉含量、胶稠度和容重；
4) Chalk5编码一个液泡上的转运H+的焦磷酸酶，是胚乳特异表达的一个正调控因子，通过影响液泡内外pH的动态平衡来影响内膜转运系统，进而影响胚乳亚细胞超显微结构及垩白的形成；
5) 紧密连锁的GS5和Chalk5基因的成功克隆与功能研究，不仅增加了人们对种子大小和垩白形成机理的认识，而且首次为解释稻米产量与品质的矛盾与统一提供了分子证据。
