破解籼稻增产基因“密码” 华农团队最新研究成果登上《自然-遗传学》

【资料图】

若全国1亿亩籼稻提高水稻产量10%，可增产50亿公斤，相当于2000万人一年的粮食需求！7月27日晚十一点，华中农业大学邢永忠教授团队最新研究成果在Nature Genetics《自然-遗传学》杂志在线发表，经过12年科研“马拉松”，他们挖掘到水稻增产基因GY3，通过增加每穗粒数，提升籼稻品种产量10%。

论文题目为“Suppressing a phosphohydrolase of cytokinin nucleotide enhances grain yield in rice”（抑制一个细胞分裂素核苷酸磷酸核糖水解酶增强水稻产量）。华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室吴比博士为该论文第一作者，邢永忠教授为通讯作者。张启发、殷平、李兴旺、谢为博、鄢文豪、王磊教授和李香花研究员、肖景华副教授参与研究指导。

我国北方多种植粳稻，南方多种植籼稻。籼粳稻的杂种优势利用，是水稻产量提高的重要途径。可其中的奥秘一直没有解开。2010年，针对水稻籼粳亚种间产量形成的机制异同问题，华中农业大学邢永忠教授团队开启了研究。

2017年，团队在研究了籼粳交上万个单株后，终于找到了GY3优良等位基因，显著增加水稻产量。“我们马上搜索其创新性，却意外发现已有文献涉及GY3的同家族成员，而它的作用与我们的结果相悖！”邢永忠教授坦言，当时团队既开心又担心，“一般来说，同家族的基因作用是相似的。和已有的研究内容完全不同，要么是一条新路，要么就是我们错了。”

顶着巨大的思想压力，团队开始一遍遍核实数据，重新实验。“那一年真的是不问西东，埋头苦干！”最终实验证明，团队的研究结论与表现型是吻合的，和已有的结果本质上是一致的，不过是“殊途同归”而已。研究发现的GY3参与细胞分裂素合成新途径，也正是该研究的重要创新点之一。

该团队还发现，目前，大部分粳稻（98%）中携带优良等位基因GY3，而当前推广的籼稻品种中的绝大多数却并不具有，这也表明，GY3在籼稻中还没有被育种家利用。因此，该研究为育种家应用GY3增加籼稻产量提供了契机。

“目前已有育种专家和种子公司对GY3显著增产特性感兴趣，与我交流，希望洽谈合作。”邢永忠教授表示，该研究通过增加每穗粒数增产，对国家粮食安全可起到双保险的作用。“在面积不减的情况下，我们增加单产，从而大幅度增加总产；甚至在面积略微下降的情况下，可以保持总产不变。”

邢永忠团队长期致力于水稻高产理论研究，近30年来，已分离出Ghd7, FZP和GY3等10个价值重大的增产基因。“计划在三年内，对GY3基因的调控区进行大量突变，创造最优等位变异，继而培育出优良高产的水稻品种。”

（长江云新闻记者 何伶凌 汪佳睿 通讯员 蒋朝常 匡敏 责任编辑 王宇）

关键词： 增产 团队 水稻 籼稻 GY3