傅向东研究组发现控制水稻粒形和稻米品质的重要基因

长期以来我国水稻育种的主要目的是保证产量提升，而高产水稻品质往往相对较差。如何解决“高产不优质，优质不高产”的矛盾是水稻育种工作一直以来面临的挑战。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究员领导的研究团队在水稻品质和产量协同遗传改良的研究中取得重大进展，从优质杂交水稻不育系泰丰A中成功分离并克隆了一个控制水稻粒形和提升稻米品质的重要基因GW7。这一基因能通过改变细胞分裂模式，让稻米变得更为细长，有效地减少垩白率和垩白面积，从而提高稻米在外观、口感等方面的品质。

傅向东研究组在前期研究中发现来自优质的巴基斯坦Basmati水稻的GW8基因的一个等位变异，使籽粒变为细长型，可明显提高稻米品质，但导致水稻产量损失14%。进一步研究发现GW8能够直接结合到GW7基因的启动子并调控其表达，来自热带粳稻的GW7基因的一个等位变异使其基因表达水平不受GW8的调控，在保证产量不减的基础上可显著提升稻米品质。研究还表明将GW7和GS3基因的优异等位变异聚合并应用到我国高产籼稻中，可明显提高稻米品质，同时还可提高产量。

该项研究为水稻高产优质分子模块设计育种直接提供了具有重要应用价值的新基因，也为揭示水稻品质和产量协同遗传改良的分子奥秘提供了新线索。《自然》在对此项成果的新闻报道中引用了康奈尔大学Susan McCouch教授的评价，认为目前还没有人在水稻育种的高产与优质方面同时兼顾，“这将是一个影响巨大的研究成果”。

该研究成果于2015年7月6日在线发表于国际著名学术期刊Nature Genetics (DOI:10.1038/ng.3352)。本项目得到国家自然基金委和中国科学院分子模块设计育种创新体系先导科技专项资助。

GW7基因通过改变细胞分裂模式调控水稻粒型