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上海科学家研究成果称找到水稻增产关键基因

  国际权威杂志发表上海科学家研究成果

  本报讯(记者 董纯蕾)水稻收成好不好,谷粒胖瘦是关键。虽然水稻粒重不是一个基因说了算的,其完整版分子遗传调控机理至今仍是个谜,但科学家正离谜底越来越近。中科院上海生科院植物生理生态所今天传出喜讯,一种控制水稻粒重的数量性状基因GW2被成功克隆,其生物学功能和作用机理也被阐明。

国际遗传学杂志《自然-遗传学》(Nature Genetics)上周末在线发表了这一研究成果。

  该所植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究员,指导博士生宋献军和黄巍等,始终将目光锁定在和水稻产量相关的功能基因研究上。研究组经过多年的潜心研究,终于成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2。翔实的实验结果表明,GW2可能在谷粒大小、粒重和产量的增加中扮演着“帮倒忙”的角色——可降解水稻体内一类促进细胞分裂的蛋白。不过,当GW2自己“身体欠佳”——即功能缺失或降低时,它的降解能力大打折扣,水稻体内的细胞分裂活动便趁机活跃了起来。这样一来,谷粒颖壳的细胞数目多了,水稻谷粒明显变宽了,籽粒灌浆速度加快了,粒重及产量都随之增加了。

  研究人员还运用分子标记选择方法,设计了一套巧妙的“以大易小”方案:将大粒品种的GW2基因导入小粒品种中,培育而成的新株系与原来的小粒品种相比,虽然每穗粒数有所减少,但由于每粒的增重明显,单株产量依然显著增加。虽然具体增产效果有待进一步考察,但是具有我国自主知识产权的该基因已展现了其在高产育种过程中的应用价值和前景。

  这是该研究组继克隆水稻耐盐功能基因SKC1之后,两年内第二次在《自然-遗传学》(Nature Genetics)上亮相。该研究得到了国家科技部“十一五”863项目和上海市科委等的资助。

  

(责任编辑:Ann)
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