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工人日報-中工網(wǎng)記者 黃哲雯
近日，國際權威學術期刊《自然·通訊（Nature Communications）》將中國農(nóng)科院作物科學研究所刁現(xiàn)民團隊完成的最新研究論文遴選為植物科學領域的近期標志性論文。該研究發(fā)掘出谷子籽粒產(chǎn)量關鍵基因SGD1，并揭示了其調(diào)控禾本科作物籽粒大小的分子機制。
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)量的育種進步和遺傳基礎研究相對落后，對谷子遺傳改良過程中所選擇的位點或基因也知之甚少。因而，發(fā)掘谷子主效位點和可被育種利用的關鍵基因，對于探索作物高產(chǎn)育種的遺傳基礎具有重要意義。
該科研團隊歷時9年時間，通過谷子突變體圖位克隆并解析發(fā)現(xiàn)，SGD1編碼一個泛素連接酶，能夠通過和油菜素內(nèi)酯信號受體互作，增強該信號通路的穩(wěn)定性進而調(diào)節(jié)植物細胞大小，影響谷子的株高、粒重和株型等多個關鍵農(nóng)藝性狀。
研究發(fā)現(xiàn)，該基因的優(yōu)異單倍型，能夠顯著提高谷子單株產(chǎn)量及谷瘟病抗性，且SGD1在水稻、小麥和玉米等禾谷類作物中具有保守的調(diào)控作物籽粒產(chǎn)量的功能。
相關領域專家一致認為，該研究發(fā)揮了谷子作為新興模式作物應有的優(yōu)勢，筑起作物基礎研究領域的新平臺。解析和利用SGD1基因資源，對提高禾谷類作物產(chǎn)量、保障國家糧食安全具有重要意義。
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