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论文作者:张启发等 期刊:《自然—遗传学》 发布时间:2008-5-6 10:31:17
科学家发现控制水稻产量基因

    携带Ghd7基因与不携带Ghd7基因对比图(图中较短、较小、较少者为不携带)。 a两种近等基因系水稻的成株(同期拍照)晚穗(含Ghd7有功能等位基因)单株成熟期;b主茎高度;c剑叶长度;d穗大小;e单株产量谷物(粒)(图片由华中农大张启发科研团队提供)
 
北京时间5月4日,《自然—遗传学》(Nature Genetics)网络版发表了中科院院士、华中农业大学教授张启发团队的研究论文,报道了他们首次发现并成功克隆的一个同时控制水稻株高、抽穗期和每穗粒数的QTL(quantitativetraitlocus,数量性状位点)基因,该基因被命名为Ghd7。
 
据文章并列第一作者刑永忠教授介绍,上世纪90年代中期,他们通过QTL分析,在水稻第7染色体着丝粒区附近定位了一个具多效性的QTL。15年来,他们反复证明了这一结果,并对这个基因区间构建了多对近等基因。在此基础上利用图位克隆技术分离到了这个基因。研究结果表明,野生型Ghd7等位基因可使抽穗期大大延长,株高和每穗粒数显著增加。在武汉夏天气候下,含有野生型Ghd7等位基因的近等基因系较轮回亲本珍汕97抽穗晚23天,株高增加30厘米,穗粒数增加一倍,且茎秆粗壮抗倒,单株产量可提高50%,近等基因系间同时还伴随着一系列性状变化。
 
研究还表明,该基因与水稻品种的生态地理适应性有密切关系,热带亚热带地区的高产品种、杂交稻、野生稻都含有野生型Ghd7等位基因,而该基因功能的丧失或突变,则允许水稻在生长期较短的高纬度地区种植。因此,该基因对水稻增产和生态适应性发挥了关键作用。
 
张启发说,在理论上,这一研究证明,植物的数量性状可由主效基因控制,为理论界早先提出的一因多效(一个基因对植物性状具有多重作用)找到了一个很好的例子,为研究一个基因何以控制多个性状提供了难得的机会,人们可以