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    成果展示臺(tái)

    科技日?qǐng)?bào)訊 （記者瞿劍）據(jù)中國(guó)農(nóng)科院最新消息，由萬(wàn)建民院士領(lǐng)銜的水稻功能基因組學(xué)創(chuàng)新研究組，在水稻粒寬與粒重調(diào)控機(jī)制研究中取得重要進(jìn)展，揭示了控制水稻粒寬與粒重關(guān)鍵基因GW5通過(guò)調(diào)節(jié)油菜素內(nèi)酯（BR）信號(hào)來(lái)調(diào)控水稻籽粒發(fā)育的新機(jī)制，為水稻高產(chǎn)育種提供了重要理論依據(jù)。該項(xiàng)成果4月10日在線發(fā)表于《自然—植物》雜志。

    據(jù)悉，水稻粒型是決定籽粒重量進(jìn)而影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的重要性狀。GW5/qSW5為較早報(bào)道的控制水稻粒寬、粒重且效應(yīng)較強(qiáng)的數(shù)量性狀基因座（QTL），對(duì)培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻品種具有重要應(yīng)用價(jià)值。早在2008年，萬(wàn)建民團(tuán)隊(duì)與日本相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)分別將GW5/qSW5位點(diǎn)成功定位在同一重疊區(qū)間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)存在于寬粒品種中的1,212-bp缺失與粒寬性狀關(guān)聯(lián)，并驗(yàn)證該缺失在水稻人工馴化和育種改良過(guò)程中被高強(qiáng)度地選擇以增加水稻產(chǎn)量。然而，兩團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)的GW5/qSW5候選基因卻不相同，且均未報(bào)道對(duì)所預(yù)測(cè)基因的功能驗(yàn)證結(jié)果。

    科研人員經(jīng)深入研究，明確了存在于寬粒品種的1,212-bp缺失通過(guò)調(diào)控GW5的表達(dá)量進(jìn)而調(diào)控籽粒大??；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GW5蛋白定位在細(xì)胞質(zhì)膜上，并可與油菜素內(nèi)酯信號(hào)途徑中的一個(gè)關(guān)鍵激酶GSK2直接互作，使得非磷酸化狀態(tài)的BZR1與DLT積累并進(jìn)入細(xì)胞核中，調(diào)控BR下游響應(yīng)基因表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控水稻粒型等生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。研究人員還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)CRISPR技術(shù)將GW5基因敲除，可以增加其他不含1,212-bp缺失的水稻品種籽粒的粒寬和粒重，達(dá)到增產(chǎn)效果。