記者28日從揚州大學(xué)獲悉，該校農(nóng)學(xué)院劉巧泉教授研究團隊發(fā)現(xiàn)控制稻米粒形和外觀品質(zhì)的新基因GS9，相關(guān)研究成果27日在《自然通訊》在線發(fā)表。這項成果將為解決我國稻米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)難題提供重要的理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

劉巧泉告訴記者，高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)是水稻育種的最重要目標(biāo)。目前高產(chǎn)品種最突出的問題之一就是稻米外觀品質(zhì)欠佳。稻米外觀品質(zhì)主要取決于粒形和堊白，其優(yōu)劣直接影響稻米的商用品質(zhì)；而堊白性狀與粒形密切相關(guān)，一般來講細長籽粒堊白程度低，外觀品質(zhì)好。

劉巧泉團隊綜合運用現(xiàn)代遺傳育種學(xué)與大型儀器分析等技術(shù)，從秈粳亞種間來源的染色體片代換系中，克隆了一個新的控制稻米粒長基因GS9，該基因的功能缺失突變體GS9籽粒細長，但不影響植株生長發(fā)育、粒重及最后產(chǎn)量；這種粒形可顯著減少堊白的產(chǎn)生。

劉巧泉介紹，研究證實GS9蛋白定位于細胞核，是一個轉(zhuǎn)錄激活子。在現(xiàn)有栽培稻中還未發(fā)現(xiàn)該基因的功能缺失突變。說明該基因位點的功能缺失突變還沒有被育種應(yīng)用。

“利用近等基因系及衍生的聚合系，證明GS9與其他已知粒形基因的表達互不影響，遺傳分析證實GS9調(diào)控粒形的效應(yīng)獨立于GS3和GW5等已知基因。此外，通過導(dǎo)入GS9等位基因或基因編輯產(chǎn)生GS9缺失突變的方式，可在不影響水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，顯著改良高產(chǎn)品種的粒形和外觀品質(zhì)。研究成果顯示，該基因能夠使稻米既高產(chǎn)又好看，商用品質(zhì)更佳。”劉巧泉說。