華中農(nóng)大發(fā)現(xiàn)一水稻增產(chǎn)重要基因

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華中農(nóng)業(yè)大學(xué)邢永忠教授團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究，挖掘到一個(gè)水稻重要增產(chǎn)基因GY3。該基因通過調(diào)控細(xì)胞分裂素的合成，可顯著增加水稻每穗粒數(shù)，從而增加水稻產(chǎn)量，為水稻高產(chǎn)育種提供了重要的基因資源。

7月27日晚，這一研究成果在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)雜志《自然—遺傳學(xué)》。團(tuán)隊(duì)成員吳比博士為論文第一作者，邢永忠教授為通訊作者。張啟發(fā)、殷平、李興旺、謝為博、陳偉、鄢文豪、王磊、李香花、肖景華等多位學(xué)者參與了研究的指導(dǎo)工作。

水稻是世界上三大糧食作物之一。培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水稻品種，不僅是科學(xué)研究領(lǐng)域的重要課題，也是我國糧食安全的重要保障。

我國種植的亞洲栽培稻包括兩個(gè)亞種——秈稻和粳稻，在漫長的亞種分化和長期的育種選擇過程中，粳稻（短圓形）和秈稻（細(xì)長形）不僅在稻米外形特征表現(xiàn)出巨大的差異，而且在基因組水平也有很大不同。針對水稻秈粳亞種間產(chǎn)量形成的機(jī)制異同問題，邢永忠教授團(tuán)隊(duì)開展了近12年的研究。

該團(tuán)隊(duì)克隆了產(chǎn)量基因GY3，發(fā)現(xiàn)粳稻來源的GY3為優(yōu)良等位基因，具有增產(chǎn)效應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種GY3參與的新的細(xì)胞分裂素合成途徑，解析了GY3的調(diào)控機(jī)制，對水稻遺傳改良具有重要意義。

據(jù)介紹，研究發(fā)現(xiàn)絕大部分粳稻和少部分秈稻攜帶優(yōu)良GY3等位基因，而當(dāng)前推廣的秈稻品種絕大多數(shù)不具有GY3增產(chǎn)等位基因，表明GY3在秈稻育種中還沒有被育種家利用。團(tuán)隊(duì)將GY3優(yōu)良等位基因?qū)?個(gè)秈稻恢復(fù)系后，發(fā)現(xiàn)改良的恢復(fù)系小區(qū)產(chǎn)量提高9.1%—16.3%；利用這些改良恢復(fù)系配制的雜交種，也比原始雜種小區(qū)產(chǎn)量提高7.4%—15.4%。這些結(jié)果表明，GY3可作為秈稻高產(chǎn)育種的重要基因，有望推動秈稻品種產(chǎn)量的大幅度提升。

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