"水稻"增產(chǎn)關鍵基因研究項目 獲得最新進展

　　“DEP1基因會發(fā)生一種突變，突變后的DEP1基因能促進細胞分裂，使稻穗變密、枝梗數(shù)增加、每穗籽粒數(shù)增多，從而促進水稻增產(chǎn)。”

　　中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員傅向東和中國水稻研究所研究員錢前帶領的科研團隊，近來在中國超級稻增產(chǎn)關鍵功能基因合作研究中找到了一個控制水稻產(chǎn)量的關鍵基因——DEP1。

　　這一最新研究進展于3月22日被國際著名學術期刊《自然—遺傳學》(Nature Genetics)在線發(fā)表。

　　“中國超級稻的高產(chǎn)奧秘被揭開。”傅向東在接受《科學時報》記者采訪時介紹，DEP1基因能使水稻增產(chǎn)15%～20%。

　　高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)歷來是作物育種的最終目標之一，尋找與高產(chǎn)相關的功能基因對水稻超高產(chǎn)分子育種具有重要理論意義和應用價值。然而，水稻產(chǎn)量由分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重、灌漿速率以及株型等多種農(nóng)藝性狀決定，是多個基因和環(huán)境互作共同控制的復雜數(shù)量性狀。

　　“目前，對產(chǎn)量形成的分子基礎和基因層面的調(diào)控機制的認識還非常有限，研究難度很大。”傅向東介紹，在國家自然科學基金委、中國科學院、科技部及農(nóng)業(yè)部的大力支持下，經(jīng)過歷時5年的協(xié)作與攻關，研究小組從中國東北超級稻品種沈農(nóng)265中成功分離出了控制水稻產(chǎn)量的關鍵多效基因——DEP1。

　　“我們檢測了200多個品種，發(fā)現(xiàn)目前在我國東北和長江中下游地區(qū)大面積種植的直立和半直立穗型的高產(chǎn)水稻品種都含有突變的DEP1基因。”傅向東說。這表明DEP1基因已在我國水稻增產(chǎn)中發(fā)揮了關鍵作用，“也進一步說明了水稻增產(chǎn)可以通過轉基因和分子標記輔助選擇等生物技術進行單基因遺傳改良而實現(xiàn)”。

　　傅向東進一步介紹，水稻DEP1基因的成功分離，為水稻超高產(chǎn)分子育種直接提供了有重要應用價值的新基因，也為揭示中國超級稻產(chǎn)量提升的分子奧秘提供了新線索。

　　研究人員還發(fā)現(xiàn)，該基因同樣在小麥、大麥穗發(fā)育過程中起著重要作用，而通過轉基因或分子輔助育種的方式，利用DEP1基因進一步研究出更為高產(chǎn)的農(nóng)作物新品種是研究人員正在攻克的難題。