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5月31日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然?通訊》將中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所刁現(xiàn)民團(tuán)隊完成的最新研究論文遴選為植物科學(xué)領(lǐng)域的近期標(biāo)志性論文，該研究發(fā)掘了谷子籽粒產(chǎn)量重要基因SGD1，并揭示了其調(diào)控禾本科作物籽粒大小的分子機(jī)制。

“谷子由青狗尾草馴化而來，其籽粒產(chǎn)量的提高是谷子馴化選擇及遺傳改良中的重大研究問題。近半個世紀(jì)來，在全球育種家的共同努力下，水稻、小麥、玉米等主糧作物籽粒產(chǎn)量提升了約4-8倍，但是谷子等雜糧作物產(chǎn)量的育種進(jìn)步和遺傳基礎(chǔ)研究相對落后，對谷子遺傳改良過程中所選擇的位點(diǎn)或基因也知之甚少。”中國工程院院士尹偉倫告訴記者。

刁現(xiàn)民團(tuán)隊歷時9年，從谷子中克隆到調(diào)控谷子籽粒大小的關(guān)鍵基因SGD1。“該基因編碼一個RING型E3泛素連接酶。研究者系統(tǒng)地對此基因進(jìn)行了深入研究，核實(shí)了該基因在水稻、玉米、小麥中功能保守，鑒定到上游調(diào)控基因UBC32和下游靶基因SiBRI1，它們共同參與禾谷類作物籽粒大小的調(diào)控。文章闡明了此通路對谷子籽粒大小的調(diào)控機(jī)制，對深入認(rèn)識油菜素內(nèi)酯系統(tǒng)和泛素化系統(tǒng)對作物重要農(nóng)藝性狀的調(diào)控關(guān)系具有重要意義。”中國科學(xué)院院士錢前指出。

尹偉倫表示，該研究極大地促進(jìn)了谷子作為基因功能研究模式作物的發(fā)展，為禾本科作物產(chǎn)量改良提供了重要的理論依據(jù)和全新的基因資源。這項(xiàng)具有重要理論創(chuàng)新與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用價值的成果將成為谷子和禾谷類作物基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的標(biāo)志性成果。

錢前表示，本研究不論從生產(chǎn)應(yīng)用上還是機(jī)理解析上都發(fā)揮了新興模式作物谷子應(yīng)有的優(yōu)勢，筑起了作物基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的新平臺，未來必將為保障國家糧食安全做出新貢獻(xiàn)。

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所供圖)

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