遺傳發育所發現控制水稻粒形和稻米品質的重要基因

發布時間：2015-07-09 14:31 原文鏈接：遺傳發育所發現控制水稻粒形和稻米品質的重要基因

　　長期以來我國水稻育種的主要目的是保證產量提升，而高產水稻品質往往相對較差。如何解決“高產不優質，優質不高產”的矛盾是水稻育種工作一直以來面臨的挑戰。

　　近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員傅向東領導的研究團隊在水稻品質和產量協同遺傳改良的研究中取得重要進展，從優質雜交水稻不育系泰豐A中成功分離并克隆了一個控制水稻粒形和提升稻米品質的重要基因GW7。這一基因能通過改變細胞分裂模式，讓稻米變得更為細長，有效地減少堊白率和堊白面積，從而提高稻米在外觀、口感等方面的品質。

　　傅向東研究組在前期研究中發現來自優質的巴基斯坦Basmati水稻的GW8 基因的一個等位變異，使籽粒變為細長型，可明顯提高稻米品質，但導致水稻產量損失14%。進一步研究發現GW8 能夠直接結合到GW7 基因的啟動子并調控其表達，來自熱帶粳稻的GW7 基因的一個等位變異使其基因表達水平不受GW8 的調控，在保證產量不減的基礎上可顯著提升稻米品質。研究還表明將GW7 和GS3 基因的優異等位變異聚合并應用到我國高產秈稻中，可明顯提高稻米品質，同時還可提高產量。

　　該項研究為水稻高產優質分子模塊設計育種直接提供了具有重要應用價值的新基因，也為揭示水稻品質和產量協同遺傳改良的分子奧秘提供了新線索。《自然》在對此項成果的新聞報道中引用了康奈爾大學教授Susan McCouch的評價，認為目前還沒有人在水稻育種的高產與優質方面同時兼顧，“這將是一個影響巨大的研究成果”。

　　該研究成果于7月6日在線發表于國際學術期刊Nature Genetics (DOI:10.1038/ng.3352)。該項目得到國家自然基金委和中國科學院分子模塊設計育種創新體系先導科技專項資助。