来自中国科学院遗传与发育生物学研究所、国家杂交水稻工程技术研究中心等机构的研究人员发现了一个能够提高水稻产量的新基因，该基因有望应用于培育新的高产水稻品种。这一研究成果于2月4日发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。

中国科学院遗传与发育生物学研究所的李传友研究员和国家杂交水稻工程技术研究中心的袁隆平院士共同领导了这项研究。

水稻（Oryza sativa L.）是全球最重要的粮食作物之一，为世界一半以上的人口提供主食。粒重、穗数和每穗粒数是决定水稻产量的三大要素，其中每穗粒数变化较大，对产量影响显著。在幼穗发育期，花序分生组织的活性是决定粒数的关键因素。近期研究表明，分生组织活性降低会导致圆锥花序分支减少，从而降低产量；而一些数量性状基因座（QTLs）则通过促进分生组织活力、圆锥花序分支和谷物产量来提升产量。因此，生殖分生组织的大小和活力是决定水稻产量的重要参数。

植物激素细胞分裂素（CK）是调控顶端分生组织（SAM）活力的重要因子。以往研究发现，在能够提高粒数的水稻Gn1a（Grain number 1a）基因座中，包含突变的OsCKX2基因。该基因编码一种CK氧化/脱氢酶（CKX），催化活性CK的降解。OsCKX2表达减少会导致花序分生组织中CK积累，从而增加生殖器官数量，提高产量。OsCKX2突变等位基因已成功应用于水稻育种实践，以提高种子产量。

在这项研究中，研究人员发现锌指转录因子DST能够直接调控生殖分生组织中的OsCKX2表达。DST通过引导OsCKX2表达来调控顶端分生组织中的CK积累，进而控制生殖器官的数量。研究人员鉴定出DST的一个半显性等位基因DSTreg1，该等位基因能够干扰生殖顶端分生组织中DST引导的OsCKX2表达调控，提高CK水平，从而增强分生组织活力，促进圆锥花序分枝，最终提高粒数。

这项研究揭示了生殖分生组织活力的一个独特调控因子，并鉴定出一个对水稻粒数具有显著影响的等位基因DSTreg1。这些发现对于培育优良新品种、大幅提高水稻产量具有重要意义。

（生物通：何嫱）