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产量提升10%,湖北这个团队花12年破解籼稻增产基因“密码”

2023-07-28 19:39:52      来源:长江云

水稻是世界上三大粮食作物之一


(资料图)

若将全国1亿亩籼稻产量提升10%

意味着可增产50亿公斤

相当于2000万人一年的粮食需求

华中农业大学邢永忠教授团队

发布最新研究成果

可将籼稻产量提升10%

7月27日晚,长江云新闻记者了解到,华中农业大学邢永忠教授团队最新研究成果在《自然-遗传学》杂志发表,这一成果可将籼稻产量提升10%。经过12年科研“马拉松”,他们挖掘到的水稻增产基因GY3,通过增加每穗粒数,提升籼稻品种产量10%。

华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室教授邢永忠告诉记者:“在中国不同的稻区,都可以把它加进去,应用潜力很大,在产量基础上再增长10%以上,让籼稻品种每亩增产100斤。”

7年研究上万株水稻

我国北方多种植粳稻,南方多种植籼稻。籼稻和粳稻杂种优势利用,是提高水稻产量的重要途径。但籼稻和粳稻的杂种结实率仅为10%-30%,直接生产应用难度很大。

利用籼粳交群体可以挖掘高产基因,2010年华中农业大学邢永忠教授团队展开了高产基因挖掘研究,一干就是七年。在研究了上万个籼粳杂交单株后,团队终于找到了GY3这个优良等位基因,可显著增加水稻产量。团队迅速上网搜索该研究的创新性,却发现已有文献涉及到GY3的同家族成员。

“这是别人以前研究过的,我们当时就有点垂头丧气,但是进一步研究,发现它跟以前的log又不一样。”邢永忠表示,和已有的研究内容完全不同甚至相悖,这要么是一条新路,要么就是自己错了。顶着巨大的压力,邢永忠教授团队开始一遍遍核实数据,重新实验。

埋头苦干,终发现“殊途同归”成果

“那一年真的是不问西东,埋头苦干!”邢永忠教授团队埋头做试验,一年多之后,渐渐发现结果跟表现型是吻合的。“跟别人的发现 ,形式上是矛盾的,本质上是一致,就是我们说的‘殊途同归’。”

正式是这份“殊途同归”的成果,让团队发现了GY3参与细胞分裂素合成新途径,成为该研究的重要创新点之一。与此同时,团队还发现,目前虽然大部分粳稻中已携带优良等位基因GY3,但籼稻品种里却十分少见,这为GY3应用于增加籼稻产量提供了契机。

邢永忠介绍:“通过增加每穗粒数增产,对国家粮食安全可起到双保险的作用,在面积不减的情况下,我们增加单产,从而大幅度增加总产。”

邢永忠教授团队长期致力于水稻高产理论研究,近30年来,已分离出Ghd7, FZP和GY3等10个价值重大的增产基因。计划在三年内,对GY3基因的调控区进行大量突变,创造最优等位变异,继而培育出优良高产的水稻品种。

(长江云新闻记者 何伶凌 汪佳睿 责任编辑 朱宇航)

关键词 团队 10 籼稻 GY3 邢永忠

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