华中农大科学家克隆重要基因 能让谷粒变大变重

　　华中农业大学张启发院士领衔的水稻国家创新研究团队，日前成功克隆了正调控水稻粒重的数量性状基因GS5，该基因在高产分子育种中具有广阔的应用前景。23日，这一成果在线发表于国际顶级遗传学杂志《自然-遗传学》。

　　2008年，该团队曾在该杂志撰文，报告发现了一个可以同时控制水稻植株高矮、抽穗期和每穗粒数的Ghd7基因。

　　多年来，科学家们一直致力于寻找控制粒重即种子大小的关键基因，以往已经克隆出的GS3、GW2和qSW5粒形基因均与粒形呈负相关，即较高的基因表达水平，种子大小反而随之下降。经过近10年的研究，华中农大团队此次克隆的GS5是一个种子大小的正调控因子，其较高的GS5表达水平可能参与促进细胞周期循环，加快细胞循环进程，促进水稻颖壳细胞的横向分裂，增大颖壳的宽度，继而加快谷粒的充实和胚乳的生长速度，最终增大种子的大小以及增加谷粒的重量和单株产量。

　　据论文的第一作者、该团队张启发与何予卿教授共同指导的博士生李一博介绍，他们对来自亚洲不同地区的51份水稻品系进行GS5启动子比较测序，发现GS5在自然界主要有3种不同的组合方式，正好对应不同品系宽、中等宽和窄粒形等3组不同粒宽的性状。GS5在水稻人工驯化和育种过程中起到了重要作用，并对水稻种子大小的遗传多样性贡献很大。

　　粒形作为水稻产量和外观品质的重大农艺性状，该研究为作物高产育种提供了具有自主知识产权和重要应用前景的新基因，为阐明作物产量和种子发育的分子遗传调控机理提出了新见解。(记者韩晓玲、通讯员范敬群)