水稻粒長調控分子機制破解

　　中國農業科學院中國水稻研究所超級稻種質創新團隊與中國科學院遺傳與發育生物研究所等單位最新合作研究發現，水稻染色體拷貝數變異可調控水稻的粒長和品質，這為水稻粒形的分子設計、高產優質水稻新品種培育奠定了基礎。7月6日，國際著名學術期刊《自然—遺傳學》發表了這一成果。

　　 粒形是衡量稻米外觀品質的主要指標，也是影響水稻產量性狀的重要因素。與絕大多數短圓狀粳稻不同的是，美國長粒粳稻米粒細長有光澤。中國農科院等團隊將美國長粒粳稻攜帶的粒長調控基因——GL7基因，精細定位在水稻7號染色體的一個區間內；進一步遺傳學研究發現，大多數美國長粒粳稻品種中，GL7位點發生了DNA大片段串聯重復。該基因組結構變異導致GL7基因表達量上升，臨近負調控因子表達下調，引起粒長增加等，揭示了美國長粒粳稻粒長復雜而精確的遺傳調控機制。將美國長粒粳稻GL7基因位點通過分子標記導入普通水稻品種中，可顯著改善稻米外觀、品質而不影響產量。

　　 研究還發現，在粳稻中，與GL7臨近的負調控因子能抑制GL7表達，因此，過表達GL7基因在秈稻中出現了比粳稻更明顯的表型。通過對96個品種序列分析證實，“粵豐”等廣東優質秈稻品種品質好的重要原因是由于其同時聚合了GL7和GS3優勢位點。該結果為基因拷貝數變異如何在育種過程中被選擇、利用提供了重要例證。