生物行移动版

水稻株型是影响产量和抗倒伏能力的核心农艺性状。近年来，塑造理想株型成为提升水稻产量的关键途径。IPA1（Ideal Plant Architecture 1）基因作为调控水稻株型的主基因，编码含SBP-box的转录因子，参与多个生长发育过程的调控。我国培育的超级稻品种普遍具备理想株型，但其分子遗传机制尚未完全阐明。

中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组与上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华研究组合作，针对超级稻甬优12育种品系，采用图位克隆技术，成功克隆了调控株型的主效位点qWS8/ipa1-2D。该位点位于IPA1基因上游的三元串联重复序列，基因组结构变异导致IPA1启动子区甲基化水平降低，进而提升IPA1表达量，使植株表现出理想株型和适当分蘖数。

基因组重测序分析显示，ipa1-2d新位点可能起源于20世纪60年代我国东南沿海地区。进一步研究发现，IPA1基因对株型具有精细的剂量调控效应，不同等位位点可实现IPA1适度表达，是形成大穗、适度分蘖和粗秆抗倒伏理想株型的关键。利用ipa1-1d和ipa1-2d等位位点，与嘉兴农科院合作育成了嘉优中科系列新品种，显著提升了产量，实现了超级稻的分子设计育种。

该研究为水稻理想株型的分子设计育种提供了重要遗传资源和技术路径，推动了水稻株型调控机制的深入解析。相关成果于2023年3月20日发表于《自然-通讯》（Nature Communications），论文由何祖华、李家洋为共同通讯作者，毕业博士生和博士后为共同第一作者。研究获得农业部转基因专项、国家重点研发计划、中科院先导项目及国家自然科学基金资助。

参考文献：Nature Communications, doi:10.1038/ncomms14789