日本名古屋大學(xué)等三個研究小組的科學(xué)家與水稻所院一級杰出人才錢前研究員一起,首次在世界上克隆出一種增加水稻穗粒數(shù)的水稻高產(chǎn)基因,并據(jù)此培育出了既高產(chǎn)、又抗倒伏的新型超級水稻。這一重大突破性成果發(fā)表于6月24日出版的美國《科學(xué)》雜志上。
參與此項(xiàng)研究的水稻所水稻生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任錢前研究員介紹,他們在稻米基因分析過程中,成功克隆了水稻高產(chǎn)基因。這種高產(chǎn)基因使水稻發(fā)育更為旺盛,穗粒數(shù)明顯增加,從而增加產(chǎn)量;但這種水稻相對“頭重腳輕”,容易倒伏。研究人員將這種高產(chǎn)基因與抗倒伏基因進(jìn)行雜交,最終培育出一種既高產(chǎn)、又抗倒伏的新型超級水稻。在實(shí)驗(yàn)室里,科研人員將這種新型水稻與目前日本品質(zhì)最優(yōu)的“越光”水稻進(jìn)行了對比,結(jié)果表明,單株新型水稻的產(chǎn)量比單株“越光”水稻的產(chǎn)量高出23%,品質(zhì)一樣。
錢前指出,這項(xiàng)研究成果是繼引起綠色革命的半矮稈基因sd1和塑造理想株型的MOC1基因克隆之后,在增加水稻穗粒數(shù)上實(shí)現(xiàn)的又一次新的突破,并且首次發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞分裂素對水稻產(chǎn)量的影響。另外,由于禾本科植物基因組存在的共性,這一水稻改良技術(shù)也有助于玉米、小麥高產(chǎn)基因研究和育種改良。
之前,錢前研究員與中國科學(xué)院李家洋院士等一起成功克隆出能增加水稻有效分蘗數(shù)的MOC1基因,其研究內(nèi)容已在2003年4月的《自然》雜志上發(fā)表。(水稻所辦公室)