12月11日，萬建民院士領銜的中國農業(yè)科學院作物功能基因組研究創(chuàng)新團隊克隆了水稻穗粒數關鍵調控基因GNA，闡明了該基因通過與水稻穗型關鍵因子互作進而調控水稻穗粒數和產量的分子機制。相關研究成果在線發(fā)表在《植物細胞（The Plant Cell）》上。

 

　　水稻是我國重要的糧食作物，穗粒數是水稻產量構成的三要素之一，挖掘穗粒數關鍵調控基因并解析其分子機制是突破水稻單產瓶頸的有效途徑。

 

　　該研究通過一個水稻穗型突變體克隆了控制穗粒數的重要基因GNA 。研究發(fā)現，在中花11、日本晴和寧粳3號等水稻品種中過表達該基因可顯著增加植株穗粒數，較野生型單株產量提高10%以上。實驗表明，GNA與水稻穗型關鍵因子DEP1互作，共同抑制細胞分裂素氧化還原酶的生成，通過促進細胞分裂素在穗部的積累從而增加穗粒數。研究人員進一步對777份水稻品種的單倍型分析發(fā)現，水稻品種中存在DEP1 和GNA 的優(yōu)勢聯合單倍型。該研究闡明了水稻穗粒數關鍵調控基因GNA調控穗粒數增加的分子機制，為水稻遺傳改良及分子設計育種提供了重要基因資源和理論基礎。

 

　　作科所博士生張瑾暉、研究員林啟冰、副研究員王昕和博士生邵家樂為論文的共同第一作者，萬建民院士和程治軍研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、中國農業(yè)科學院南繁專項、院基本科研業(yè)務費等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1093/plcell/koae309