第B1版:文摘

我国发现影响水稻品质产量的关键基因

  6月24日,英国《自然—遗传学》(NatureGenetics)杂志在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究员、华南农业大学张桂权教授和中国水稻研究所钱前研究员带领的科研团队在水稻增产关键功能基因合作研究中的最新进展。该研究发现了一个可以同时影响水稻品质和产量的基因,将它应用到新品种水稻的培育中,有望让水稻变得好吃又高产。
  随着人民生活水平的不断提高,在解决温饱问题的基础上,如何提升稻米品质是当前水稻育种迫切需要解决的任务。然而,高产水稻一般品质较差,而品质好的水稻品种往往产量较低,选育既高产又优质的品种是当前常规育种技术面临的大难题。
  在科技部、农业部、国家自然科学基金委和中科院的支持下,经过多年的协作与攻关,研究小组从世界上最好吃的巴基斯坦水稻品种Basmati中,成功克隆了一个可帮助稻米提升品质和增产的关键基因GW8。在Basmati水稻中,GW8基因启动子产生变异,导致该基因表达下降,使籽粒变为细长型,提升了稻米品质。而该基因高表达可促进细胞分裂,使籽粒变宽,提高灌浆速度,增加籽粒重,从而促进水稻增产。此项成果首次阐述了GW8基因在水稻增产和品质提升中起到的关键作用,进而揭开了水稻品质和产量同步提高的分子奥秘,有望进一步研究出更为优质高产的水稻新品种。
  傅向东介绍,目前在我国大面积种植的高产水稻品种中都含有GW8基因,表明GW8基因已在我国水稻增产中发挥了重要作用。
  研究人员在海南、广州、北京的6个点田间试验中发现,GW8基因一个关键位点突变既可提升水稻品质,又可促进穗粒数增加。将突变后GW8基因的新变异位点导入Basmati水稻品种后,在保证优质的基础上可使其产量增加14%;将它导入我国高产水稻品种后,在保证产量不减的基础上可极显著提升稻米品质。
  傅向东说,水稻的品质与产量处于“鱼和熊掌很难兼得”的境况,原因之一是二者都由多个基因控制且受环境影响较大。水稻GW8基因的成功克隆和分子机制的阐述,为杂交水稻高产优质分子育种直接提供了有重要应用价值的新基因,也为揭示水稻品质和产量协同提升的分子奥秘提供了新线索。
(摘自《农民日报》 张巧玲/文2012年7月2日)

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