基因新發現讓水稻好吃又高產

我國研究人員近來發現了一個可以同時影響水稻品質和產量的關鍵功能基因GW8，將它應用到新品種水稻的培育中，有望讓水稻變得好吃又高產。相關成果6月24日由英國《自然—遺傳學》雜志在線發表。
 
該成果由中科院遺傳與發育生物學研究所研究員傅向東、華南農業大學教授張桂權和中國水稻研究所研究員錢前組成的科研團隊共同完成。
 
傅向東接受《中國科學報》記者采訪時介紹，在*、*、國家自然科學基金委和中科院的支持下，經過多年的協作與攻關，研究小組從世界上吃的水稻——巴基斯坦的Basmati品種中，成功克隆了一個可幫助稻米品質提升和增產的關鍵基因GW8。在Basmati水稻中，GW8基因啟動子產生變異，導致該基因表達下降，使籽粒變為細長型，提升了稻米品質。而該基因高表達可促進細胞分裂，使籽粒變寬，提高灌漿速度，增加千粒重，從而促進水稻增產。
 
此項成果闡述了GW8基因在水稻增產和品質提升中起到的關鍵作用，進而揭開了水稻品質和產量同步提高的分子奧秘，還可望由此進一步研究出更為高產的水稻新品種。
 
傅向東介紹，目前在我國大面積種植的高產水稻品種中都含有GW8基因，表明GW8基因已在我國水稻增產中發揮了重要作用。研究人員在海南、廣州、北京的6個點田間試驗中發現，GW8基因一個關鍵位點突變既可提升水稻品質，又可促進穗粒數增加。將突變后GW8基因的新變異位點導入Basmati水稻品種后，在保證的基礎上可使其產量增加14%；將它導入我國高產水稻品種后，在保證產量不減的基礎上可極顯著提升稻米品質。
 
傅向東說，水稻的品質與產量處于“魚和熊掌很難兼得”的境況，原因之一是二者都由多個基因控制且受環境影響較大。
 
水稻GW8基因的成功克隆和分子機制的闡述，為雜交水稻高產分子育種直接提供了有重要應用價值的新基因，也為揭示水稻品質和產品協同提升的分子奧秘提供了新線索。