中国农业科学院作科所破解复粒稻遗传奥秘

        3月8日，由中国农业科学院作物科学研究所童红宁研究员领衔的研究团队，破译了国际关注近百年的水稻种质资源“复粒稻”形成的遗传基础，揭示了植物激素油菜素甾醇（BR）调控水稻穗粒数的机制，为培育高产水稻新品种提供了理论基础和新路径。研究成果以长文形式在线发表于《科学（Science）》。为了寻找目标基因，研究团队对复粒稻种质进行了大规模化学诱变，创制了1万份（约16万个单株）复粒稻诱变株系，通过在田间逐一仔细鉴定穗部特征，从中筛选出2份不簇生的突变体株系，终于定位到发生突变的基因BRD3，在复粒稻中通过基因编辑将其敲除后簇生表型消失。进一步通过基因组测序发现，CL位点不仅包含了BRD3，还包含了激活其表达的复杂染色体结构变异，解释了其通过传统方法难以克隆到具体基因的原因。该研究首次发现BR具有通过调控水稻穗二级分枝决定穗粒数的作用。通过田间试验，发现BR的作用具有时空特异性，为破解水稻穗粒数和粒重之间的负相关平衡关系提供了新的技术路径，为未来水稻新品种改良、实现产量突破提供了可能。