中國農(nóng)科院今天傳出消息:由該院水稻研究所研究員錢前帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì),經(jīng)過歷時(shí)5年的協(xié)作與攻關(guān),最近在中國超級稻增產(chǎn)關(guān)鍵功能基因研究中,找到了一個(gè)控制水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵基因——DEP1,這一發(fā)現(xiàn)從基因?qū)W角度揭開了中國超級稻的高產(chǎn)奧秘。據(jù)檢測,DEP1基因能使水稻增產(chǎn)15%—20%。這一最新研究進(jìn)展近日被國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然—遺傳學(xué)》(N atu re G e n e tics)在線發(fā)表。高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)歷來是作物育種的最終目標(biāo)之一,尋找與高產(chǎn)相關(guān)的功能基因,對水稻超高產(chǎn)分子育種具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)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(gè)基因和環(huán)境互作共同控制的復(fù)雜數(shù)量性狀。在國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院、科技部及農(nóng)業(yè)部的大力支持下,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(guān)鍵多效基因——DEP1。據(jù)介紹,DEP1基因會(huì)發(fā)生一種突變,突變后的DEP1基因能促進(jìn)細(xì)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(jìn)水稻增產(chǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)檢測了200多個(gè)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。這表明DEP1基因已在我國水稻增產(chǎn)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,也進(jìn)一步說明了水稻增產(chǎn)可以通過轉(zhuǎn)基因和分子標(biāo)記輔助選擇等生物技術(shù)進(jìn)行單基因遺傳改良而實(shí)現(xiàn)。

有關(guān)專家介紹,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(yīng)用價(jià)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。此外,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;通過轉(zhuǎn)基因或分子輔助育種的方式,利用DEP1基因進(jìn)一步研究出更為高產(chǎn)的農(nóng)作物新品種,已成為研究人員正在攻克的難題。(胡其峰)