超級稻增産新基因發現
- 發佈時間：2015-09-08 01:30:38 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
■最新發現與創新
科技日報北京9月7日電 （記者瞿劍）據中國水稻研究所最新消息，該所超級稻種質創新團隊與中科院遺傳與發育生物研究所等合作，從浙江地方大粒品種“寶大粒”中成功分離並克隆了一個能夠顯著提高超級稻産量的重要基因GS2。相關研究成果線上發表于最新一期國際知名的《分子植物》雜誌。
水稻産量主要由有效穗數、每穗粒數和谷粒重三要素決定，其中谷粒重一般由千粒重表示，是粒長、粒寬和粒厚的綜合體現。目前通過增加千粒重來提高水稻産量已經是育种家普遍使用的有效手段。
研究團隊在上世紀90年代從國家水稻種質資源中期庫獲取了一份千粒重在48克以上的“寶大粒”。通過QTL（數量性狀基因座，是指控制數量性狀的基因在基因組中的位置）分析和高世代回交群體，在第2染色體上獲得了一個主效粒型QTL基因GS2。該基因編碼了一個水稻生長調控因子OsGRF4。研究人員發現，來自“寶大粒”的GS2等位基因在miR396c靶點發生了一個稀有顯性突變，造成該基因表達顯著上升，從而促進細胞的分裂和生長，並最終特異增加了穗長和籽粒大小。
田間試驗發現，該GS2顯性等位基因可顯著提高水稻産量。兩優培九為我國第一個兩係雜交稻的超級稻品種，推廣種植面積累計已超億畝。該GS2顯性等位基因可使兩優培九親本9311增加40%以上的千粒重和14%以上的小區産量；而將其與培矮64S品種配成雜交稻後，可比超級稻兩優培九品種進一步增産9.5%。此外，研究人員還發現該GS2顯性基因在雜合狀態下更符合生産需求。
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