中国农科院今天传出消息:由该院水稻研究所研究员钱前带领的科研团队,经过历时5年的协作与攻关,最近在中国超级稻增产关键功能基因研究中,找到了一个控制水稻产量的关键基因——DEP1,这一发现从基因学角度揭开了中国超级稻的高产奥秘。据检测,DEP1基因能使水稻增产15%—20%。这一最新研究进展近日被国际著名学术期刊《自然—遗传学》(N atu re G e n e tics)在线发表。高产稳产历来是作物育种的最终目标之一,寻找与高产相关的功能基因,对水稻超高产分子育种具有重要的理论意义和应用价值。然而,水稻产量由分蘖数、穗粒数、粒重、灌浆速率以及株型等多种农艺性状决定,是多个基因和环境互作共同控制的复杂数量性状。在国家自然科学基金委、中国科学院、科技部及农业部的大力支持下,研究小组从中国东北超级稻品种“沈农265”中成功分离出了控制水稻产量的关键多效基因——DEP1。据介绍,DEP1基因会发生一种突变,突变后的DEP1基因能促进细胞分裂,使稻穗变密、枝梗数增加、每穗籽粒数增多,从而促进水稻增产。

研究团队检测了200多个品种,发现目前在我国东北和长江中下游地区大面积种植的直立和半直立穗型的高产水稻品种都含有突变的DEP1基因。这表明DEP1基因已在我国水稻增产中发挥了关键作用,也进一步说明了水稻增产可以通过转基因和分子标记辅助选择等生物技术进行单基因遗传改良而实现。

有关专家介绍,水稻DEP1基因的成功分离,为水稻超高产分子育种直接提供了有重要应用价值的新基因,也为揭示中国超级稻产量提升的分子奥秘提供了新线索。此外,研究人员还发现,该基因同样在小麦、大麦穗发育过程中起着重要作用;通过转基因或分子辅助育种的方式,利用DEP1基因进一步研究出更为高产的农作物新品种,已成为研究人员正在攻克的难题。(胡其峰)