超級雜交稻産量怎麼确定?新京報訊（記者 周懷宗）超級稻是如何增産的？過去數十年來，通過雜交育種，水稻産量不斷提升，已經超過1000公斤每畝，然而，在分子層面，究竟是怎樣的變化使得水稻增産？，現在小編就來說說關于超級雜交稻産量怎麼确定?下面内容希望能幫助到你，我們來一起看看吧!

超級雜交稻産量怎麼确定

新京報訊（記者 周懷宗）超級稻是如何增産的？過去數十年來，通過雜交育種，水稻産量不斷提升，已經超過1000公斤每畝，然而，在分子層面，究竟是怎樣的變化使得水稻增産？

近日，中國水稻研究所錢前院士團隊聯合中國農業科學院深圳農業基因組研究所共同研究克隆了一個水稻粒寬粒重基因并開展了功能分析，為闡明水稻粒形的遺傳調控機制和高産分子育種奠定了基礎。

該研究成果在線發表在《新植物學家》上。

三大要素決定水稻産量

水稻産量主要由有效穗數、每穗實粒數和粒重這3個要素決定。水稻粒形指标包括粒長、粒寬、粒厚和長寬比，前三者與粒重密切相關，同時還影響稻米的外觀品質和商品價值。

雖然已克隆了一些控制水稻籽粒大小的重要基因，但水稻粒形粒重調控的分子機理仍不清楚。因此，有必要克隆新的水稻粒寬粒重基因，推動水稻籽粒大小的分子機理研究和水稻高産優質育種。

TGW2基因的93-11等位型和培矮64s等位型的植株（a）、稻谷（b）、單株産量（c）和小區産量（d）的比較。（a）标尺=20厘米；（b）标尺=1厘米。TGW2基因的93-11等位型（G）和培矮64s等位型（A）在134個aus稻中的地理分布（e）以及TGW2基因和鄰近區域在普通野生稻（綠線）、籼稻（黃線）、粳稻（藍線）中的遺傳多樣性（p值）分析（f）。受訪者供圖

據中國農科院水稻研究所研究員高振宇介紹，研究人員在利用前期構建的超級雜交稻“兩優培九”的重組自交系和高分辨率遺傳圖譜基礎上，檢測到3個控制粒寬的遺傳位點和2個控制粒重的遺傳位點。采用大規模回交自交群體，克隆了一個控制粒寬粒重的基因——TGW2，該基因編碼細胞數目調控因子。研究發現親本品種培矮64s的等位型基因在孕穗期穎殼中的轉錄水平顯著高于另一親本93-11的等位型，穎殼的細胞數目顯著減少。進一步研究發現了TGW2基因的啟動子區引起表達差異的關鍵位點，TGW2蛋白與調控細胞周期的KRP1蛋白相互作用，負調控水稻的粒寬和粒重。将93-11的等位型基因導入培矮64s背景，産量可提高12.3%而不影響其他農藝性狀。

水稻增産具有重大意義

我國是稻米消費大國，随着人口增長、耕地面積下降，如何提高水稻産量直接關系到國家的糧食安全和社會的穩定發展。

此次發表的研究成果，為水稻育種提供了新的材料，據高振宇老師透露，“研究還在繼續進行，目前正在做的是利用新的素材，通過育種技術，培育出新的雜交水稻，這一過程需要一定的時間”。

值得注意的是，研究人員對來自世界各地具有廣泛代表性的水稻種質資源的基因序列分析推測，培矮64s等位型基因最初出現在印度和孟加拉國，随後傳播到中國等鄰國。

此外，研究還揭示，該基因受到了育種馴化選擇，高振宇老師解釋說，“也就是說，在過去的育種中，這一基因其實已經得到了利用，但因為傳統育種主要從性狀進行判斷，沒有進行分子層面的研究，所以雖然利用了該基因的等位型，但并不清楚其中的機理，此次研究解釋了這一機理，意味着在以後的育種中，可以更加精準地選擇出那些具備這一基因優良等位型的品種，從而更高效地培育出高産優質品種”。

新京報記者 周懷宗

編輯 唐峥 校對 王心