“DEP1基因會發(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)�！�
中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員傅向東和中國水稻研究所研究員錢前帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊，近來在中國超級稻增產(chǎn)關(guān)鍵功能基因合作研究中找到了一個控制水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵基因??DEP1。
這一最新研究進(jìn)展于3月22日被國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然?遺傳學(xué)》(Nature Genetics)在線發(fā)表。
“中國超級稻的高產(chǎn)奧秘被揭開�！备迪驏|在接受《科學(xué)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(biāo)之一，尋找與高產(chǎn)相關(guān)的功能基因?qū)λ境弋a(chǎn)分子育種具有重要理論意義和應(yīng)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(fù)雜數(shù)量性狀。
“目前，對產(chǎn)量形成的分子基礎(chǔ)和基因?qū)用娴恼{(diào)控機制的認(rèn)識還非常有限，研究難度很大�！备迪驏|介紹，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，經(jīng)過歷時5年的協(xié)作與攻關(guān)，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。
“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�！备迪驏|說。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現(xiàn)”。
傅向東進(jìn)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(yīng)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(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)作物新品種是研究人員正在攻克的難題。
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