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我国科学家发现可同时提高水稻玉米产量的关键基因

我国科学家发现可同时提高水稻玉米产量的关键基因

2022年03月25日 11:07 来源:央视新闻客户端参与互动参与互动

  北京时间3月25日凌晨,《科学》杂志在线发表了中国农业大学团队和华中农业大学团队的联合科研成果,一个在玉米和水稻中都具有的关键基因被发现。试验表明,通过对该基因的编辑改良,有望能将玉米和水稻的产量分别提高10%和8%左右。研究同时解析了玉米和水稻趋同选择的遗传规律,为作物驯化的机理解析和未来作物育种奠定了重要理论基础。

  玉米、水稻和小麦这三大农作物,为全球人类提供了50%以上的能量摄入。人类先祖从约1万年前就开始了对野生植物的驯化。这些作物驯化发生在地球的不同地区,祖先各不相同,形态和生长习性各异。它们在长期的改良和选择过程中,是否遵循了共同的遗传规律?这是一个重大的基础科学问题,对作物的遗传改良也有重要的实践意义。中国农大和华中农大的联合研究团队历经18年,从基因和基因组两个层面进行了系统的研究。其中,首次发现了玉米和水稻中都具有的一个关键基因。

△基因编辑KRN2可以同时提高玉米和水稻的产量
△基因编辑KRN2可以同时提高玉米和水稻的产量

  华中农业大学副校长,湖北洪山实验室常务副主任、首席科学家严建兵介绍,他们将新发现的这个关键基因命名为KRN2,通过对这一基因的编辑,可以调控玉米穗行数,从而将玉米的产量提高10%,同时这一基因,在水稻的基因组里也同样存在,进行基因编辑,它能够使水稻的产量增加8%。这是我们具有重大知识产权的基因,有可能为解决我们的粮食安全问题做贡献。

  严建兵教授介绍,重要的功能基因的发现,将为作物遗传改良、新作物的从头驯化带来新的契机。科研团队通过研究也解析了玉米和水稻趋同选择的遗传规律。

△玉米和水稻趋同选择的分子机制
△玉米和水稻趋同选择的分子机制

  严建兵教授介绍,下一步,聚焦KRN2基因,联合研究团队将依托湖北洪山实验室,组建玉米基因组、育种基因设计、分组育种等创新团队,打通从基础研究到标记基因的开发,以及品种选育、产业推广运用全产业链。

  (总台央视记者 潘虹旭 高晨源 湖北台 吴宝洪)

【编辑:田博群】
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