近日，中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心等單位的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可以提高水稻產(chǎn)量的新基因，有望將其應(yīng)用于培育新的水稻品種。該研究由中國工程院院士袁隆平和中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員李傳友共同領(lǐng)導(dǎo)，相關(guān)成果發(fā)表于2月4日的《美國科學(xué)院院刊》。
水稻是最重要的糧食作物之一。粒重、穗數(shù)和每穗粒數(shù)是決定水稻產(chǎn)量的三大要素。其中，每穗粒數(shù)高度的變化，對(duì)糧食產(chǎn)量有極大的影響。在幼穗發(fā)育期，花序分生組織是粒數(shù)的一個(gè)重要決定因素。近期，大量水稻研究揭示，分生組織活性降低可導(dǎo)致圓錐花序分支減少，糧食產(chǎn)量減低。因此，分生組織的大小和活力是決定水稻糧食產(chǎn)量的一個(gè)重要的決定參數(shù)。
植物激素細(xì)胞分裂素是已知控制頂端分生組織活力的重要因子。以往的研究揭示，在可提高粒數(shù)的水稻基因座中，包含著突變的OsCKX2基因。OsCKX2表達(dá)減少，可導(dǎo)致花序分生組織CK累積，提高生殖器官數(shù)量，提高產(chǎn)量。
在這篇文章中，研究人員稱，發(fā)現(xiàn)了鋅指轉(zhuǎn)錄因子DST可直接調(diào)控生殖分生組織中的OsCKX2表達(dá)。研究人員確定了DST的一個(gè)半顯性等位基因DSTreg1可以擾亂生殖頂端分生組織中DST引導(dǎo)的OsCKX2表達(dá)調(diào)控，提高CK水平，導(dǎo)致分生組織活力增高，促進(jìn)圓錐花序分支，進(jìn)而提高粒數(shù)。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，新研究揭示了生殖分生組織活力的一個(gè)獨(dú)特的調(diào)控子，并確定了一個(gè)可對(duì)水稻粒數(shù)產(chǎn)生巨大影響的等位基因DSTreg1。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)培育新的優(yōu)良品種，大大提高水稻產(chǎn)量具有重要的意義。
