水稻和小麦，自古以来便是人类赖以生存的两大紧张粮食作物，在世界范围内目前也属于第一和第二大粮食作物。中国也是水稻和小麦的紧张原产地之一，南北方均有栽种。目前普遍栽种的水稻紧张包括两个亚种：籼稻和粳稻，其下的栽培品种则种类繁多。由于水稻和小麦的主要地位，一贯以来也是科研事情者研究的核心物种，2023年终于水稻和小麦的研究文章也频频见刊。接下来我们一起来看看2023年CNS上揭橥的国人研究内容吧。
水稻篇
1.中国农科院作物研究所-籼粳杂交稻雄性不育新打破
本研究宣布了掌握籼粳杂交稻雄性不育的紧张基因座 RHS12的鉴定。作者研究显示 RHS12由两个基因（iORF3/DUYAO 和 iORF4/JIEYAO）组成，其授予 RHS12-i 型雄性配子向后代的优先通报，从而形成天然的基因驱动。DUYAO 编码与 OsCOX11相互浸染以触发细胞毒性和细胞去世亡的线粒体靶向蛋白，而 JIEYAO 编码通过直接物理相互浸染将 DUYAO 重新路由到自噬体以降解的蛋白质，从而解毒 DUYAO。进化轨迹剖析显示，这个别系很可能在 AA 基因组水稻分支中重新形成，并匆匆成了水稻不同分支之间的生殖隔离（RI）。作者的综合研究结果供应了对 RI 遗传根本的机制性见地，以及对杂交水稻育种策略设计的见地。
原文链接：
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.06.023
2.华中农业大学-基因编辑技能运用于构建水稻广谱抗病植株
RBL1编码磷脂生物合成所必需的胞苷二磷酸二酰基甘油合成酶。RBL1突变导致磷脂酰肌醇及其衍生物4,5-二磷酸磷脂酰肌醇（PtdIns（4,5）P2）水平降落。在水稻中，PtdIns（4,5）P2富集于与效应物分泌和真菌传染特异性干系的细胞构造中，这表明它是一种疾病易感因子。作者通过利用靶向基因组编辑，得到了RBL1的一个等位基因，命名为RBL1Δ12，在小规模田间试验中评估，该等位基因授予模型水稻品种广谱抗病能力，但不会降落产量。研究证明了利用基因编辑技能，可以加速育种进程。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06205-2
3.中科院遗传发育所+华中农业大学-耐碱基因创造
由于缺少有关植物耐碱性的知识和育种努力，利用碱性盐地进行作物生产受到阻碍。通过对高粱这一天然耐碱作物的基因组关联剖析，作者创造了一个与碱敏感性特殊干系的基因座，即耐碱1号（AT1）。具有羧基末端截短的 at1等位基因增加了敏感性，而敲除 AT1增加了高粱、小米、水稻和玉米对碱度的耐受性。AT1编码一个非范例的 G 蛋白 γ 亚基，影响水通道蛋白的磷酸化，以调节过氧化氢的分布。这些过程彷佛可以保护植物免受碱的氧化应激。设计 AT1同源基因的敲除或选择其天然的非功能性等位基因可以提高苏打地皮的作物产量。
原文链接：
DOI: 10.1126/science.ade8416
小麦篇
1.中国农业大学-确定BR的关键旗子暗记调节剂
当代绿色革命小麦品种（Triticum aestivum L.）由于降落高b1b （Rht-B1b）和Rht-D1b等位基因而具有半矮秆和抗倒伏的植株构造。然而，Rht-B1b和Rht-D1b都是编码赤霉素旗子暗记抑制因子的功能得到突变等位基因，稳定地抑制植物成长，并对氮素利用效率和籽粒灌浆产生负面影响。因此，含有Rht-B1b或Rht-D1b的绿色革命小麦品种常日产量较小，须要较高的氮肥投入来坚持其粮食产量。本文描述了一种不须要Rht-B1b或Rht-D1b等位基因的半矮秆小麦品种设计谋略。通过自然缺失落约500千碱基的单倍体块，作者创造短缺Rht-B1和ZnF-B（编码ring型E3连接酶）形成了半矮秆植株，植株构造更紧凑，在田间试验中显著提高了籽粒产量（高达15.2%）。进一步的遗传剖析证明，在短缺Rht-B1b和Rht-D1b等位基因的情形下，ZnF-B的缺失落通过减弱油菜素内酯（BR）感知勾引了半矮秆性状。ZnF作为BR旗子暗记激活剂，促进BR旗子暗记抑制因子BRI1激酶抑制剂1 （TaBKI1）的蛋白酶体毁坏，而ZnF的缺失落使TaBKI1稳定，从而阻断BR旗子暗记转导。本研究结果不仅确定了一个关键的BR旗子暗记调节剂，而且为通过操纵BR旗子暗记通路来设计高产半矮秆小麦品种供应了一种创造性的策略。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06023-6
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