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编辑部公告
民以食为天。作为占据粮食作物“半壁江山”的水稻,其相关研究进展及成果应用,长期以来在全球广受关注。
来自中国科学院的最新消息说,中国科学家历时多年持续研究,首次发现、定位并克隆了决定野生稻多年生习性的关键基因(俗称“长寿”基因),不仅揭开水稻驯化过程中“长寿”基因为何丢失等未解之谜,也让创制“多年生水稻”成为可能,助力“禾下乘凉梦”成真。
这项为水稻品种多年生化改良及再生稻育种提供重要理论依据和基因资源的重要研究成果,由中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌院士团队、王佳伟研究员团队合作完成,北京时间3月20日凌晨,相关论文以封面文章在国际学术期刊《科学》(Science)上线发表。
定位并克隆“长寿”基因
韩斌院士介绍说,栽培稻是全球最重要的一年生粮食作物之一,其祖先普通野生稻却是一种多年生、匍匐生长的野草状植物。在水稻驯化过程中,多年生的野生稻如何逐渐演化为一年生的栽培稻一直是未解之谜。
为破解谜团,研究团队首先对446份野生稻资源进行系统分析,发现部分野生稻材料与一年生栽培稻不同,其植株在种子成熟后并未衰老死亡,而是在节间腋芽处持续萌发出新的侧枝。这些分枝会不断延伸,持续生长,落地后会生根并发育成为新的植株,以野草状表型和“成花逆转”现象(即开花后出现发育程序的逆转,重新返回营养生长期),呈现出一种无性繁殖的多年生生活习性。
为找到其决定性的“长寿”基因,研究团队以多年生东乡野生稻W1943与一年生栽培稻籼稻广陆矮四号杂交,构建染色体替换系、开展遗传学研究。他们利用精细的图位克隆技术,最终定位并克隆出该“长寿”基因,命名为EBT1,寓意为“无尽的分枝与分蘖”。