新華社北京4月11日電(記者孫聞)記者11日從國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)了解到,我國(guó)科研人員在水稻產(chǎn)量相關(guān)功能基因研究上取得突破性進(jìn)展,成功克隆了控制水稻粒重的數(shù)量性狀基因,這一成果對(duì)推動(dòng)水稻高產(chǎn)育種有重要意義。
中科院上海生科院植物生理生態(tài)所、植物分子遺傳國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室林鴻宣研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究組,日前成功克隆了控制水稻粒重的數(shù)量性狀基因GW2,并深入闡明了該基因的生物學(xué)功能和作用機(jī)理,顯示該基因在高產(chǎn)分子育種中具有應(yīng)用前景。
林鴻宣研究組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)GW2的功能缺失或降低時(shí),可加快細(xì)胞分裂,增加谷粒穎殼的細(xì)胞數(shù)目,進(jìn)而顯著增加水稻谷粒的寬度、加快籽粒灌漿速度、增加粒重以及產(chǎn)量。
研究組同時(shí)發(fā)現(xiàn),將大粒品種的GW2基因?qū)胄×F贩N中培育成的新株系,與小粒品種相比,雖然每穗粒數(shù)有所減少,但由于粒重的明顯增加,單株產(chǎn)量依然顯著增加,顯示該基因在高產(chǎn)育種中具有利用價(jià)值。
該研究成果為作物高產(chǎn)育種提供了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和重要應(yīng)用前景的新基因,為闡明作物產(chǎn)量和種子發(fā)育的分子遺傳調(diào)控機(jī)理提出了新見(jiàn)解。
這一成果的相關(guān)論文已于4月8日發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)遺傳學(xué)雜志《自然-遺傳學(xué)》。這是林鴻宣研究組繼成功克隆一種水稻耐鹽功能基因后,兩年內(nèi)第二次在該雜志發(fā)表論文。
《自然-遺傳學(xué)》雜志的三位評(píng)審人對(duì)該項(xiàng)研究給予高度評(píng)價(jià):“我們相信這是一項(xiàng)在水稻產(chǎn)量育種史上有重要意義的工作。”三位評(píng)審一致認(rèn)為, “這是一篇將引起遺傳工作者極大興趣的力作,該論文通過(guò)大量而深入的實(shí)驗(yàn)包括基因定位克隆、基因結(jié)構(gòu)分析、功能和表型鑒定等證明該基因控制水稻谷粒大小,為作物種子的遺傳調(diào)控機(jī)理研究了有價(jià)值的見(jiàn)解”。