中國農科院今天傳出消息:由該院水稻研究所研究員錢前帶領的科研團隊,經過歷時5年的協作與攻關,最近在中國超級稻增產關鍵功能基因研究中,找到了一個控制水稻產量的關鍵基因——DEP1,這一發現從基因學角度揭開了中國超級稻的高產奧秘。據檢測,DEP1基因能使水稻增產15%—20%。這一最新研究進展近日被國際著名學術期刊《自然—遺傳學》(N atu re G e n e tics)在線發表。高產穩產歷來是作物育種的最終目標之一,尋找與高產相關的功能基因,對水稻超高產分子育種具有重要的理論意義和應用價值。然而,水稻產量由分蘗數、穗粒數、粒重、灌漿速率以及株型等多種農藝性狀決定,是多個基因和環境互作共同控制的復雜數量性狀。在國家自然科學基金委、中國科學院、科技部及農業部的大力支持下,研究小組從中國東北超級稻品種“沈農265”中成功分離出了控制水稻產量的關鍵多效基因——DEP1。據介紹,DEP1基因會發生一種突變,突變后的DEP1基因能促進細胞分裂,使稻穗變密、枝梗數增加、每穗籽粒數增多,從而促進水稻增產。
研究團隊檢測了200多個品種,發現目前在我國東北和長江中下游地區大面積種植的直立和半直立穗型的高產水稻品種都含有突變的DEP1基因。這表明DEP1基因已在我國水稻增產中發揮了關鍵作用,也進一步說明了水稻增產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。
有關專家介紹,水稻DEP1基因的成功分離,為水稻超高產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量提升的分子奧秘提供了新線索。此外,研究人員還發現,該基因同樣在小麥、大麥穗發育過程中起著重要作用;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的農作物新品種,已成為研究人員正在攻克的難題。(胡其峰)
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