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，人们可以利用这一基因通过生物改良技术来提高水稻产量。他谨慎地表示，是否可以利用该基因改良其他作物，可能具有探讨价值。（来源：科技日报 刘曙甲 刘志伟）

 

（《自然—遗传学》（Nature Genetics），doi:10.1038/ng.143，Weiya Xue，Qifa Zhang）