基因新發(fā)現(xiàn)讓水稻好吃又高產(chǎn)

我國研究人員近來發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可以同時(shí)影響水稻品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)鍵功能基因GW8，將它應(yīng)用到新品種水稻的培育中，有望讓水稻變得好吃又高產(chǎn)。相關(guān)成果6月24日由英國《自然—遺傳學(xué)》雜志在線發(fā)表。
 
該成果由中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員傅向東、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張桂權(quán)和中國水稻研究所研究員錢前組成的科研團(tuán)隊(duì)共同完成。
 
傅向東接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹，在*、*、國家自然科學(xué)基金委和中科院的支持下，經(jīng)過多年的協(xié)作與攻關(guān)，研究小組從世界上吃的水稻——巴基斯坦的Basmati品種中，成功克隆了一個(gè)可幫助稻米品質(zhì)提升和增產(chǎn)的關(guān)鍵基因GW8。在Basmati水稻中，GW8基因啟動(dòng)子產(chǎn)生變異，導(dǎo)致該基因表達(dá)下降，使籽粒變?yōu)榧?xì)長型，提升了稻米品質(zhì)。而該基因高表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞分裂，使籽粒變寬，提高灌漿速度，增加千粒重，從而促進(jìn)水稻增產(chǎn)。
 
此項(xiàng)成果闡述了GW8基因在水稻增產(chǎn)和品質(zhì)提升中起到的關(guān)鍵作用，進(jìn)而揭開了水稻品質(zhì)和產(chǎn)量同步提高的分子奧秘，還可望由此進(jìn)一步研究出更為高產(chǎn)的水稻新品種。
 
傅向東介紹，目前在我國大面積種植的高產(chǎn)水稻品種中都含有GW8基因，表明GW8基因已在我國水稻增產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。研究人員在海南、廣州、北京的6個(gè)點(diǎn)田間試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，GW8基因一個(gè)關(guān)鍵位點(diǎn)突變既可提升水稻品質(zhì)，又可促進(jìn)穗粒數(shù)增加。將突變后GW8基因的新變異位點(diǎn)導(dǎo)入Basmati水稻品種后，在保證的基礎(chǔ)上可使其產(chǎn)量增加14%；將它導(dǎo)入我國高產(chǎn)水稻品種后，在保證產(chǎn)量不減的基礎(chǔ)上可極顯著提升稻米品質(zhì)。
 
傅向東說，水稻的品質(zhì)與產(chǎn)量處于“魚和熊掌很難兼得”的境況，原因之一是二者都由多個(gè)基因控制且受環(huán)境影響較大。
 
水稻GW8基因的成功克隆和分子機(jī)制的闡述，為雜交水稻高產(chǎn)分子育種直接提供了有重要應(yīng)用價(jià)值的新基因，也為揭示水稻品質(zhì)和產(chǎn)品協(xié)同提升的分子奧秘提供了新線索。