近日,日本名古屋大学的研究人员宣布发现了一种可将水稻产量提高五成的新基因。该基因可通过自然杂交方式传递给下一代,不涉及有争议的转基因技术。
这种被命名为“WEP”的基因位于水稻第八染色体上,其功能是控制水稻一次枝梗(即从穗节上长出的最初幼穗分支)的数量。通常,水稻分支越多,所结稻粒也越多。研究人员将一种名为“ST-12”的水稻品种(其一次枝梗数量比普通水稻多三倍)与普通品种“日本晴”杂交,分析杂交后代基因后发现了WEP。进一步研究发现,在“ST-12”形成幼穗阶段,WEP基因的表达量比“日本晴”高出近十倍,证实其对一次枝梗形成有显著促进作用。
此前,名古屋大学团队在2005年曾发现可增加水稻着粒数的基因“Gn1”。将Gn1与WEP同时导入“日本晴”后,每株一次枝梗数增加两倍多,着粒数增加51%。
目前,全球人类摄入的卡路里中约50%来自水稻、小麦和玉米。而生产同等重量的肉类,牛、猪、鸡分别需要消耗11倍、7倍和4倍的谷物。因此,在不降低生活水平的前提下避免粮食危机,必须大幅提高主要作物产量。此次发现为解决未来粮食问题提供了新途径。