我国科学家探索水稻产量之谜首次发现“基因钥匙”

　　昨日从复旦大学传出信息：该校与中国农大专家合作，在国际上首次发现决定水稻产量的“基因钥匙”———一组含连续8个基因的区段，位于野生稻2号染色体短臂末端。据悉，相关论文近日发表在国际权威学术刊物《基因研究》上。  

　　全球农业历经矮化、杂交两次“绿色革命”后，水稻、玉米等农作物亩产量已获得很大提升。在我国，杂交所得的超级稻亩产量已突破750公斤，一般水稻产量平均在300公斤至400公斤。我国于2001年确立973项目“农作物杂种优势分子生物学机理及应用研究”，由复旦大学和中国农业大学携手，希望从基因研究层面深入了解水稻等农作物产量提升的机制。项目负责人、复旦大学遗传学研究所杨金水教授介绍，水稻共有12个染色体、约5万个基因，分别控制着产量、口味、熟期等性状。为确定"产量钥匙"的初步位置，研究人员将具有高产性状的江西东乡野生稻与栽培稻"桂朝2号"进行杂交，通过一次次回交、分离，将目标锁定在第六代水稻2号染色体前端DNA分子内，共含500个基因。经详细比对分析，不断缩小范围，终于发现其中由LRK1-LRK8等8个基因组成的"基因家族"，对水稻产量有很大影响，而LRK1、LRK4、LRK6这三个基因的作用尤其关键。  

　　为验证这一结论，研究人员5月初在复旦大学遗传学楼后的试验田进行对比试种。数据显示，导入LRK1基因的水稻分蘖率（每株抽穗数量）平均提升20％左右，最高可达34％，预计产量可提高10％。踏在田埂上随手拢来水稻细数，一株竟有9穗之多，而对照品种只有5到7穗。专家表示，9、10月份收获后，他们将从试验田中获得实际数据。此外，导入LRK4、LRK6基因的验证试验也即将开展。据悉，美国一知名大型种子公司对这些具有改良产量性状的基因很感兴趣，已与我国科学家联系。  

　　专家指出，目前研究尚处基础理论阶段，今后将为我国水稻杂交提供一双"分子眼睛"。例如，凭借这一技术，我们可在丰产基因的杂交转移过程中，快速准确地鉴别高产种系，大大缩短育种过程。此外，产量基因的克隆具有广阔应用前景，可为农作物特别是谷类作物的产量性状改良提供重要技术储备。  



　　【专家点评】国际权威学术刊物《基因研究》审稿人指出：产量性状是复杂性状，由多基因控制。该论文在控制水稻产量性状"多基因家族"的结构、功能和进化方面，提供了极有价值的研究结果。