2012年6月24日,，英國(guó)《自然-遺傳學(xué)》（《Nature Genetics》）雜志在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所傅向東研究員,、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)張桂權(quán)教授和中國(guó)水稻研究所錢前研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在水稻增產(chǎn)關(guān)鍵功能基因合作研究的最新進(jìn)展。此項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可以同時(shí)影響水稻的品質(zhì)和產(chǎn)量的基因,，將它應(yīng)用到新品種水稻的培育中,，有望讓水稻變得好吃又高產(chǎn)。
隨著人民生活水平的不斷提高,，在解決溫飽問題的基礎(chǔ)上,，如何提升稻米品質(zhì)是當(dāng)前水稻育種迫切需要解決的任務(wù)。然而,，高產(chǎn)水稻一般品質(zhì)較差,，而品質(zhì)好的水稻品種往往產(chǎn)量較低，選育既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)的品種是當(dāng)前常規(guī)育種技術(shù)面臨的大難題,。在科技部,、農(nóng)業(yè)部、基金委和中科院大力支持下,，經(jīng)過多年的協(xié)作與攻關(guān),，研究小組從巴基斯坦優(yōu)質(zhì)水稻Basmati品種中成功克隆了一個(gè)可幫助稻米品質(zhì)提升和增產(chǎn)的關(guān)鍵基因GW8。
在Basmati水稻中,，GW8基因啟動(dòng)子產(chǎn)生變異,，導(dǎo)致基因表達(dá)下降，可使籽粒變得更為細(xì)長(zhǎng),，還會(huì)影響淀粉粒排列結(jié)構(gòu)和堊白度等方面,，提高稻米在外觀、口感等多方面的品質(zhì),。而我國(guó)大面積種植的高產(chǎn)水稻中也含有這個(gè)基因,，所不同的是這些高產(chǎn)水稻中含有的是GW8基因的另一個(gè)變異類型，它能促進(jìn)細(xì)胞分裂和增加稻米粒重,，使得水稻更為高產(chǎn),。
研究還發(fā)現(xiàn)，來自伊朗水稻品種中的一個(gè)新的GW8基因突變類型可以把GW8基因的優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)這兩個(gè)優(yōu)異性狀結(jié)合起來,，它可以同時(shí)提高水稻的品質(zhì)和產(chǎn)量：這個(gè)新等位變異位點(diǎn)導(dǎo)入Basmati水稻品種后,，在保證優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上可使其產(chǎn)量增加14%；將它導(dǎo)入我國(guó)高產(chǎn)水稻品種后,，在保證產(chǎn)量不減的基礎(chǔ)上可極顯著提升稻米品質(zhì),。
水稻GW8基因的克隆為雜交稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分子育種直接提供了有重要應(yīng)用價(jià)值的新基因，也為揭示水稻品質(zhì)和產(chǎn)量協(xié)同提升的分子奧秘提供了新線索,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1038/ng.2327
PMC:
PMID:
Control of grain size, shape and quality by OsSPL16 in rice
Shaokui Wang, Kun Wu, Qingbo Yuan, Xueying Liu, Zhengbin Liu, Xiaoyan Lin, Ruizhen Zeng, Haitao Zhu, Guojun Dong, Qian Qian, Guiquan Zhang & Xiangdong Fu
Grain size and shape are important components of grain yield and quality and have been under selection since cereals were first domesticated. Here, we show that a quantitative trait locus GW8 is synonymous with OsSPL16, which encodes a protein that is a positive regulator of cell proliferation. Higher expression of…
