中日科学家成功选育“超级水稻”

　　日本名古屋大学等三个研究小组和中国水稻研究所的科学家一起将基因分析技术与传统作物种植方法相结合，培育出了改良稻米品种，其产量得到大幅提高，而且具备抗倒伏等优良特性。

        研究人员在２４日出版的美国《科学》杂志上发表论文说，他们在稻米基因分析过程中，克隆了水稻高产相关基因，该基因编码一种降解细胞分裂素的酶，而细胞分裂素是一种植物激素，对作物的细胞分裂、种子萌芽等会产生影响。如果能减弱该基因的表达，使得细胞分裂素累积，水稻发育就越旺盛，穗粒数就越多。但这样的水稻相对“头重脚轻”，易倒伏。

        参与此项研究的中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室主任钱前介绍说，针对以上这种产量和抗倒伏性状之间的矛盾，他们将稻米中控制产量的基因与控制株高的基因相结合，成功培育出了两份产量高而株高相对较矮、抗倒伏能力强的优良品种系。

        钱前指出，这项研究成果是继引起绿色革命的半矮秆基因ＳＤ１和塑造理想株型的ＭＯＣ１基因克隆之后，在增加水稻穗粒数上实现的又一次新的突破，并且首次发现了细胞分裂素对水稻产量的影响。另外，由于禾本科植物基因组存在的共性，这一水稻改良技术也有助于玉米、小麦高产基因研究和育种改良。

        水稻是重要的粮食作物，多年来，中国作物育种学家通过常规育种技术培育水稻品种，特别是杂交稻组合成果显著。但近年来水稻产量却处于一个徘徊不前的水平，原因之一是水稻产量是多基因控制的复杂数量性状，且受环境影响较大，因此传统育种技术难以对水稻产量相关基因进行有效选择和聚合。这项研究通过复杂数量性状基因分析，将复杂的产量性状分解开来，进而克隆水稻高产基因，人工设计出了高产、抗倒伏的“超级水稻”。



        日本本田负责研究开发的子公司与名古屋大学研究人员组成的联合研究小组，最近在世界上首次发现可使水稻产量提高２３％的基因。

        据《富士产经商报》２４日报道，这一基因名为Ｇn1a，是一种与控制花芽发育分解细胞因子的生理活物质有关的基因，Ｇn1a合成的酶有分解细胞因子的作用，研究人员发现这一基因活性低下，稻粒就会增加，从而提高水稻的产量。日本本田负责研究开发的子公司与名古屋大学，在２００２年曾发现使水稻秸杆降低进而增加水稻产量的基因，研究人员通过杂交手段育成具有这两种基因的水稻“越光”新品种，产量提高了２３％，并经实验证实，新的水稻品种具有抗倒伏的优点。研究人员认为，与水稻相似的小麦和玉米等其它主要谷物，也可以用相同的方法育成高产新品种。

        研究人员今后计划与食品厂家等联合，促进这一成果的实用化。



        位于杭州的中国水稻研究所今天传来喜讯：日本名古屋大学等3个研究小组和中国水稻研究所一起，首次在世界上克隆出一种增加水稻穗粒数的水稻高产基因，并据此培育出了既高产、又抗倒伏的新型超级水稻。这一重大突破性成果发表于24日出版的美国《科学》杂志上。  

　　参与此项研究的中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室主任钱前研究员告诉记者，他们在稻米基因分析过程中，成功克隆了水稻高产基因。这种高产基因使水稻发育更为旺盛，穗粒数明显增加，从而增加产量；但这种水稻相对“头重脚轻”，容易倒伏。研究人员将这种高产基因与抗倒伏基因进行杂交，最终培育出一种既高产、又抗倒伏的新型超级水稻。在实验室里，科研人员将这种新型水稻与目前日本品质最优的“越光”水稻进行了对比，结果表明，单株新型水稻的产量比单株“越光”水稻的产量高出20%，品质一样。  

　　这项成果实现了利用基因技术进行水稻育种的重大突破。此前，日本科学家曾克隆出一种使水稻变“矮”的SD1基因，而我国科学家李家洋等人则克隆出了能增加水稻有效分蘖数的MOC1基因。到目前为止，科学家所克隆出的水稻高产基因依然屈指可数。