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日本科学家发现作物增产基因“TAWAWA1”

由东京大学大学院、冈山大学和九州大学研究人员组成的联合研究小组,从稻米中发现了一种可使作物增产的基因,并将其命名为“TAWAWA1”(日语中形容果实压弯枝条的样子)。该基因通过调控水稻穗部枝条的发育,显著影响产量。

研究发现,当“TAWAWA1”基因活性较高时,水稻穗上的枝条数量增多,从而增加每穗粒数,提高产量;反之,若该基因活性降低,枝条数减少,产量下降。该基因不仅存在于水稻中,也广泛存在于其他作物中,因此这一发现有望为全球作物增产提供新策略。

稻穗的每个枝条上着生花朵,每朵花发育为一粒米。枝条越多,开花数越多,产量越高。研究人员从两种枝条过度生长的突变体稻穗中克隆了“TAWAWA1”。在营养生长阶段至幼穗分化期,该基因在茎尖分生组织中表达;而在穗分枝和花器官形成阶段,其表达受到抑制。若“TAWAWA1”从早期即不活跃,穗分枝数大幅减少,导致穗小、产量低。

将“TAWAWA1”高活性的水稻突变体与普通品种杂交,所得杂交种的穗粒数和产量显著增加,且稻米品质(如口感)与普通大米无显著差异。该研究为作物遗传改良提供了重要基因资源,未来可通过基因编辑或分子育种技术应用于多种作物。

(责任编辑:泉水)