本报讯（记者鲁伟 通讯员范敬群）华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室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。进一步的功能研究显示，该基因在高产分子育种中具有广阔的应用前景。相关论文已于近日在线发表于《自然·遗传学》杂志。
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。
该团队此次克隆的GS5是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，最终增大种子的大小以及增加谷粒的重量和单株产量。大量的研究表明，在遗传背景完全相同的两个遗传材料中，谷粒大的材料与谷粒小者相比含有较高的GS5基因表达。
据论文作者李一博介绍，研究人员对来自亚洲不同地区的51份水稻品系进行测序表明，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。
此次克隆成功的GS5及之前克隆的Ghd7等基因，对于通过生物技术进行改良来提高产量提供了新的可能。同时，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。
《科学时报》 (2011-10-27 A2 综合)
