近日，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員傅向東領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在水稻品質(zhì)和產(chǎn)量協(xié)同遺傳改良的研究中取得重要進(jìn)展，從優(yōu)質(zhì)雜交水稻不育系泰豐A中成功分離并克隆了一個(gè)控制水稻粒形和提升稻米品質(zhì)的重要基因GW7。這一基因能通過改變細(xì)胞分裂模式，讓稻米變得更為細(xì)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(zhì)。 

　　傅向東研究組在前期研究中發(fā)現(xiàn)來自優(yōu)質(zhì)的巴基斯坦Basmati水稻的GW8 基因的一個(gè)等位變異，使籽粒變?yōu)榧?xì)長型，可明顯提高稻米品質(zhì)，但導(dǎo)致水稻產(chǎn)量損失14%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)GW8 能夠直接結(jié)合到GW7 基因的啟動子并調(diào)控其表達(dá)，來自熱帶粳稻的GW7 基因的一個(gè)等位變異使其基因表達(dá)水平不受GW8 的調(diào)控，在保證產(chǎn)量不減的基礎(chǔ)上可顯著提升稻米品質(zhì)。研究還表明將GW7 和GS3 基因的優(yōu)異等位變異聚合并應(yīng)用到我國高產(chǎn)秈稻中，可明顯提高稻米品質(zhì)，同時(shí)還可提高產(chǎn)量。 

　　該項(xiàng)研究為水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分子模塊設(shè)計(jì)育種直接提供了具有重要應(yīng)用價(jià)值的新基因，也為揭示水稻品質(zhì)和產(chǎn)量協(xié)同遺傳改良的分子奧秘提供了新線索。《自然》在對此項(xiàng)成果的新聞報(bào)道中引用了康奈爾大學(xué)教授Susan McCouch的評價(jià)，認(rèn)為目前還沒有人在水稻育種的高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)方面同時(shí)兼顧，“這將是一個(gè)影響巨大的研究成果”。 

　　該研究成果于7月6日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Nature Genetics (DOI:10.1038/ng.3352)。該項(xiàng)目得到國家自然基金委和中國科學(xué)院分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系先導(dǎo)科技專項(xiàng)資助。 

　　　　論文鏈接 

　　GW7基因通過改變細(xì)胞分裂模式調(diào)控水稻粒型