林鸿宣博士《自然》子刊文章解析基因研究突破性进展

　　生物通综合：来自中科院上海生化所植物生理生态所，植物分子遗传国家重点实验室的研究人员在水稻产量相关功能基因研究上取得突破性进展，成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2，并深入阐明了该基因的生物学功能和作用机理，显示该基因在高产分子育种中具有应用前景。相关论文已于4月8日在线发表于国际顶级遗传学杂志《自然-遗传学》。

领导这一研究的是植物生理生态所的林鸿宣博士，其早年毕业于中国农业科学院研究生院，现为 植物生理生态研究所研究员，博士生导师，中国科学院“****”入选者。

原文摘要：
Published online: 8 April 2007; | doi:10.1038/ng2014 
A QTL for rice grain width and weight encodes a previously unknown RING-type E3 ubiquitin ligase 
[Abstract]

林鸿宣研究员指导博士生宋献军和黄巍等经过多年的潜心研究，成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2。翔实的实验结果表明，GW2作为一个新的E3泛素连接酶可能参与降解促进细胞分裂的蛋白，从而调控水稻颖壳大小、控制粒重以及产量；当GW2的功能缺失或降低时，该基因降解可能与细胞分裂相关蛋白的能力下降，从而加快细胞分裂，增加谷粒颖壳的细胞数目，进而显著增加水稻谷粒的宽度、加快籽粒灌浆速度、增加粒重以及产量。通过分子标记选择方法将大粒品种的GW2基因导入小粒品种中培育成新株系。与小粒品种相比，该新株系虽然每穗粒数有所减少，但由于粒重的明显增加，单株产量依然显著增加，显示该基因在高产育种中具有利用价值。然而其在小区(多个小区)试验中的增产效果依然有待于进一步考察和验证。该研究成果为作物高产育种提供了具有自主知识产权和重要应用前景的新基因，为阐明作物产量和种子发育的分子遗传调控机理提出了新见解。

《自然-遗传学》杂志三位评审人对该项研究一致给予高度评价：“我们现在可以通过控制GW2的功能得到合适大小的水稻谷粒，在这一点上我相信这是一项在水稻产量育种史上有重要意义的工作”；“有关该基因定位克隆、序列分析和转基因表型鉴定以及E3泛素连接酶的功能实验是令人信服的”；“这是一篇将引起遗传工作者极大兴趣的力作，该论文通过大量而深入的实验包括基因定位克隆、基因结构分析、功能和表型鉴定等证明该基因控制水稻谷粒大小，为作物种子的遗传调控机理研了有价值的见解”。

该研究得到国家科技部“十一五”863项目和上海市科学技术委员会等的资助。

附：
林鸿宣 

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研究方向 作物重要性状的遗传与功能基因研究 

研究工作 
以模式作物水稻作为研究材料，利用基因组研究所取得的大量遗传信息和创建遗传材料，开展作物重要性状包括逆境抗性、产量与品质性状的遗传及其功能基因的研究，以期阐明这些性状的分子机制与发展分子育种技术。目前主要研究内容如下：

1. 利用图位克隆方法定位与克隆水稻逆境抗性和产量性状相关基因/QTL并开展深入的功能分析，阐明作物重要性状的分子遗传机制并为作物新品种改良提供重要有利基因。

2. 通过基因芯片等技术研究水稻对逆境胁迫响应的信号传导途径与调控网络。

3. 对水稻品质性状的遗传机理开展研究，为优质品种改良提供理论依据。 

获奖情况
  (1)The paper entitled "Fine mapping and characterization of quantitative trait loci Hd4 and Hd5 controlling heading date in rice" by Lin, H. et al. (Breeding Science,53: 51-59) was awarded as the most excellent article by the Japanese Society of Breeding, 2004. (荣获2004年日本育种学会最优秀论文奖)

（2）中国云南稻种矮源研究和利用，1991年农业部科学技术进步二等奖，排名第三

（3）应用RFLP标记分析水稻广亲和品种的亲缘关系及广亲和性和生育期基因的定位，1995年浙江省科学技术进步三等奖，排名第五。


个人简介 学历
1979.9－1983.7 华南农业大学作物遗传育种专业,学士
1983.9－1986.7 中国农业科学院研究生院作物遗传育种专业,硕士
1991.9－1994.7 中国农业科学院研究生院作物遗传育种专业,博士

工作经历
1986.8－1995.9 中国水稻研究所， 助理研究员、副研究员， 水稻遗传与育种
1995.10-1996.9 日本国际农林水产业研究中心， 博士后研究员， 水稻耐盐性的分子遗传
1996.10-1997.7 中国水稻研究所，副研究员
1997.8-2001.2 日本国立农业生物资源研究所， 博士后研究员，水稻基因组项目(RGP)， 水稻重要性状功能基因研究
2001.3起 植物生理生态研究所研究员，博士生导师，中国科学院“****”入选者，“作物重要性状遗传与功能基因组研究”

近期论文 1. ZH Ren, JP Gao, LG Li, XL Cai, W Huang, DY Chao, MZ Zhu, ZY Wang, S Luan, HX Lin (2005) A rice quantitative trait locus for salt tolerance encodes a sodium transporter. Nature Genetics 37: 1141-1146

2. Chao DY, Luo YH, Shi M, Luo D, Lin HX (2005) Salt-responsive genes in rice revealed by cDNA microarray analysis. Cell Research 15：796-810

3. Lin HX，Zhu MZ, Yano M, Su WA, Gao JP, Liang ZW, Hu XH, Ren ZH，Chao DY (2004) QTLs for Na+, K+ uptake controlling rice salt tolerance of shoot and root. Theor. Appl. Genet. 108: 253-260

4. Lin HX, Liang ZW, Sasaki T，Yano M (2003) Fine mapping and characterization of quantitative trait loci, Hd4 and Hd5, controlling heading date in rice. Breeding Science 53: 51-59

5. Zheng LY, Zhu XD, Qian Q, Zhao Z, Zhang JJ, Hu XH, Lin HX, Luo D (2003) Morphology and mapping analysis of rice (Oryza sativa L.) clustered spikelets (Cl) mutant. Chinese Sci. Bull. 48(6): 559-562

6. Lin HX, Ashikari M, Yamanouchi U, Sasaki T, and Yano M (2002) Identification and characterization of quantitative trait locus, Hd9 controlling heading date in rice. Breeding Science 52: 35-41. 

7. Yamanouchi U, Yano M, Lin HX, Ashikari M, and Yamada K (2002) A rice spotted leaf gene, spl7, encodes a heat shock transcription factor protein. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 7531-7535. 

8. Monna L, Lin HX, Kojima S, Sasaki T, Yano M（2002）Genetic dissection of genomic region for Hd3 into two loci, Hd3a and Hd3b, controlling heading date in rice, Theor Appl Genet，104：772-778. 

9. Yano M, Kojima S, Takahashi Y, Lin HX, Sasaki T（2001）Genetic control of flowering time in rice, a short-day plant, Plant Physiol, 127(4): 1425-1429

10. Lin HX, Yamamoto T, Sasaki T, and Yano M. ( 2000) Characterization and detection of epistatic interactions of three QTLs, Hd1, Hd2, and Hd3, controlling heading date in rice using nearly isogenic lines. Theor. Appl. Genet. 101: 1021-1028. 

11. Lin HX, T Yamamoto, T Sasaki, M Yano（2000）Characterization and detection of epistatic interactions of three QTLs, Hd1, Hd2, and Hd3, controlling heading date in rice using nearly isogenic lines, Theor Appl Genet, 101: 1021-1028

12. Yamamoto T, Lin HX, Sasaki T, Yano M（2000）Identification of heading date quantitative trait locus Hd6, and characterization of its epistatic interaction with Hd2 in rice using advanced backcross progeny, Genetics, 154: 885-891

13. Lin HX, HR Qian, JY Zhuang, J Lu, SK Min, ZM Xiong, N Huang, KL Zhang（1996）RFLP mapping of QTLs for yield and related characters in rice (oryza sativa L.), Theor Appl Genet, 92: 920-927