李家洋团队发现水稻理想株型基因



一些农业专家相信，全世界的农作物产量只有在2050年翻一番，才能够避免一场席卷全球的粮食危机。因为稻米是近乎半数世界人口的主食，提高水稻产量被认为是最为重要的一个环节。两个独立工作的研究团队最近在水稻植株中鉴别出了一种能够使水稻产量提高10%的基因突变。业内专家表示，这是继矮秆水稻和杂交水稻之后第三次水稻育种突破。据美国《科学》杂志在线新闻报道，通过比较不同的水稻品种，这两个研究团队都在寻找能够影响水稻产量的基因。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士与中国水稻研究所钱前研究员合作，对一种较少分蘖的水稻品种，以及另一种较多分蘖的水稻品种进行了研究。而由Motoyuki Ashikari领导的一个日本名古屋大学研究团队，则对主穗（分蘖的顶端，稻米在这里产出）上谷物数量差异明显的两种水稻品种进行了研究。两个研究团队分别将他们手头的两种水稻进行了杂交，进而培育了数千株水稻。研究人员随后利用分蘖和谷物的数量作为潜在产量的指标，对这些水稻后代的基因组进行了比较，最终，他们将目光对准了一个名为OsSPL14的基因。两个研究团队分别发现，OsSPL14的一个小变异或等位基因存在于那些分蘖较少而谷物较多的杂交植株中。Ashikari的研究团队发现，将这种等位基因添加到一种低产的水稻品种中能够使产出谷物的数量增加40%。（增加的谷物数量并不等于增加的水稻产量，后者需要按重量进行计算。）李家洋和他的同事则走得更远——他们进行了小规模的田间试验。他们发现，通过对OsSPL14基因的关键调控位点进行突变，会使水稻分蘖数减少，穗粒数和千粒重增加，同时茎秆变粗，抗倒伏能力增强。将突变后的OsSPL14基因导入常规水稻品种后，可使其产量增加10%以上。 Ashikari表示，直到完成自己的试验，他和同事都不知道中国研究人员的工作。在这两个研究团队确认他们发现的是相同的基因后，他们决定同时递交相关的论文。这两篇论文刊登在5月23日的《自然—遗传学》网络版上。菲律宾Los Banos国际水稻研究所（IRRI）的水稻遗传学家Hei Leung表示：“这是一些很棒的研究，澄清了控制水稻产量的遗传因素。”日本Tsukuba国家农业生物科学研究所的水稻遗传学家Masahiro Yano同样认为这一基因的发现意义重大。但是他强调还需进行更多的研究，从而确定在大范围水稻品种以及不同的种植环境中使用这种等位基因的效果。当然，研究人员还需要证明他们在试验中取得的突破能够在农民的稻田中得到回报。 (责任编辑：glia)

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