新華社北京4月11日電(記者孫聞)記者11日從國家自然科學(xué)基金委員會了解到,我國科研人員在水稻產(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,這一成果對推動水稻高產(chǎn)育種有重要意義。
中科院上海生科院植物生理生態(tài)所、植物分子遺傳國家重點實驗室林鴻宣研究員領(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。
林鴻宣研究組的實驗結(jié)果表明,當(dāng)GW2的功能缺失或降低時,可加快細胞分裂,增加谷粒穎殼的細胞數(shù)目,進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)育種中具有利用價值。
該研究成果為作物高產(chǎn)育種提供了具有自主知識產(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)控機理提出了新見解。
這一成果的相關(guān)論文已于4月8日發(fā)表于國際頂級遺傳學(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)》雜志的三位評審人對該項研究給予高度評價:“我們相信這是一項在水稻產(chǎn)量育種史上有重要意義的工作?!比辉u審一致認為, “這是一篇將引起遺傳工作者極大興趣的力作,該論文通過大量而深入的實驗包括基因定位克隆、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)控機理研究了有價值的見解”。