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超級稻增產(chǎn)新基因發(fā)現(xiàn)

  • 發(fā)布時間：2015-09-08 01:30:38  來源：科技日報  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

　　科技日報北京9月7日電 （記者瞿劍）據(jù)中國水稻研究所最新消息，該所超級稻種質(zhì)創(chuàng)新團隊與中科院遺傳與發(fā)育生物研究所等合作，從浙江地方大粒品種“寶大?！敝谐晒Ψ蛛x并克隆了一個能夠顯著提高超級稻產(chǎn)量的重要基因GS2。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于最新一期國際知名的《分子植物》雜志。

　　水稻產(chǎn)量主要由有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和谷粒重三要素決定，其中谷粒重一般由千粒重表示，是粒長、粒寬和粒厚的綜合體現(xiàn)。目前通過增加千粒重來提高水稻產(chǎn)量已經(jīng)是育種家普遍使用的有效手段。

　　研究團隊在上世紀(jì)90年代從國家水稻種質(zhì)資源中期庫獲取了一份千粒重在48克以上的“寶大?！?。通過QTL（數(shù)量性狀基因座，是指控制數(shù)量性狀的基因在基因組中的位置）分析和高世代回交群體，在第2染色體上獲得了一個主效粒型QTL基因GS2。該基因編碼了一個水稻生長調(diào)控因子OsGRF4。研究人員發(fā)現(xiàn)，來自“寶大?！钡腉S2等位基因在miR396c靶點發(fā)生了一個稀有顯性突變，造成該基因表達顯著上升，從而促進細胞的分裂和生長，并最終特異增加了穗長和籽粒大小。

　　田間試驗發(fā)現(xiàn)，該GS2顯性等位基因可顯著提高水稻產(chǎn)量。兩優(yōu)培九為我國第一個兩系雜交稻的超級稻品種，推廣種植面積累計已超億畝。該GS2顯性等位基因可使兩優(yōu)培九親本9311增加40%以上的千粒重和14%以上的小區(qū)產(chǎn)量；而將其與培矮64S品種配成雜交稻后，可比超級稻兩優(yōu)培九品種進一步增產(chǎn)9.5%。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)該GS2顯性基因在雜合狀態(tài)下更符合生產(chǎn)需求。

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