中國科學家找到讓水稻“多快好省”的基因_風聞

作為重要的糧食作物，水稻肩負着人類的厚望。尤其是既能早熟，又能高產的水稻，更是育種研究的主攻方向之一。中國科學院遺傳與發育生物學研究所與四川農業大學等單位合作，找到了水稻中的一個關鍵基因，它兼顧早熟和高產兩方面優勢，具有資源高效利用的顯著特徵。相關論文8月27日在《美國科學院院刊》（PNAS）上在線發表。

F1.Os03g0122500的致病基因EF-CD (A0 D 248早於其複發性親本Shuhui 881(SH 881)

早前，四川農業大學研究員鄧曉建等人初步定位了水稻第3染色體短臂存在一個顯性早熟基因（Ef-cd），而後通過與中科院遺傳發育所研究員儲成才研究組合作，歷經多年，圖位克隆了這個基因。這個基因是一個長片段非編碼RNA，能夠正向調控一個重要開花基因的表達，從而促使水稻早熟。

科研人員在北京、四川成都、浙江嘉興、福建福州等不同緯度地區進行了田間比較試驗，發現這個基因將水稻抽穗期提前7~20天，同時不會導致減產，甚至在多個地區還具有不同程度的增產效果。

大規模組學分析表明，含這種基因的水稻氮代謝、葉綠素代謝及光合作用相關基因表達顯著增強；生理實驗也證明，該基因顯著提高了水稻硝態氮和銨態氮的吸收能力以及葉片的光合作用效率，具有資源高效利用的顯著特徵。

F2.抽穗期和籽粒產量對其影響的分析EF-CD在北京、嘉興、成都和福州等4個緯度地區

隨後，科研人員與中科院院士、中科院植物生理生態研究所研究員韓斌團隊合作，對我國目前生產上應用的1439個雜交稻品種的基因型和田間抽穗期進行了分析，發現所有含這種基因的雜交稻組合在杭州和三亞兩地的抽穗期平均能夠提前9~10天。

**“這説明這種基因在我國雜交水稻生產上作出了重大貢獻，是一個具有重大價值的基因。”**儲成才認為，如果對該基因進行挖掘和利用，將有力促進綠色超級稻品種培育的減肥增效需求，同時對解決直播稻和糧經、糧菜、糧油連作稻的早熟豐產以及亞種間雜交稻“超親晚熟”等問題具有重要價值。

據瞭解，在我國雜交水稻發展的早期階段，“高產不早熟、早熟不高產”現象是品種培育上的重大難題。對此，中國工程院院士袁隆平和中科院院士謝華安分別帶領其團隊育成了2個早熟恢復系。此後，我國用2個骨幹恢復系配組出大批早熟高產組合並應用於生產，成功攻克了雜交水稻“優而不早，早而不優”的技術難關，實現雜交水稻在我國南方雙季稻區的廣泛應用。然而，水稻早熟高產的分子生理機制一直未能得到揭示。

F3.H3K36me3和mRNA表達水平分析

論文地址：doi:10.1073/pnas.1815030116

中科院遺傳所：http://sourcedb.genetics.cas.cn/zw/lw/201908/t20190827_5370855.html

基因農業網：http://www.agrogene.cn/info-5694.shtml