水稻基因研究获重大进展

2008-08-16　来源：光明日报　作者:记者 夏静 通讯员 王锋斌、范敬群 我有话说

本报武汉8月15日电记者夏静、通讯员王锋斌、范敬群今天从华中农业大学获悉,以中国科学院院士张启发为首的科研团队在水稻基因研究方面取得重大突破:成功分离并克隆出控制水稻籼粳不育和广亲和性状的主效基因――S5。

《美国科学院院刊》(《PNAS》)于美国东部时间2008年8月12日以封面故事

的形式发表了该科研团队的研究论文,报道了该团队首次发现并成功克隆了通过控制编码一个天冬氨酰蛋白酶,并以此控制雌配子的育性,进而影响籼粳杂交结实率的广亲和基因,并命名为S5。

据文章作者张启发介绍,栽培稻中籼稻和粳稻两个亚种具有很强的杂种优势,但同时也存在生殖隔离现象,造成亚种间杂种不育。通过对16个不同品种(包括籼稻、粳稻和广亲和品种)的测序,研究人员证实,籼稻和粳稻的S5等位基因间存在两个碱基的差别,从而引起相应蛋白质两个氨基酸的替换,这是造成其杂种不育的原因。而广亲和基因S5则因其大片段缺失,导致功能丧失,从而有效克服籼稻与粳稻杂交的不育性。

张启发介绍说,水稻籼粳亚种间杂种的不育性是一种生殖隔离现象。生殖隔离在物种进化和新物种的形成中起着重要作用,是生物进化研究中的重要课题。籼粳分化造就了丰富多样的稻种资源,也导致了生殖隔离。广亲和基因的存在则给籼粳亚种间基因交流提供了桥梁,对稻种的整体性有保障作用。该研究成果在水稻品种改良中有重大应用前景。而且，一旦实现亚种间杂交,初步估计将使水稻亩产提高10%―20%。

据悉，张启发课题组从1990年就开始了对该基因的研究,先后有7家研究机构参与研究。