中國科學家研究揭示水稻早熟高產新機制

中新網北京8月28日電(記者 孫自法) 記者28日從中國科學院遺傳與發育生物學研究所獲悉，該所研究員儲成才研究組和四川農業大學鄧曉建研究組等單位合作，歷經多年，圖位克隆了一個名為Ef-cd的基因，并研究發現該基因兼顧早熟和高產兩方面特征，能顯著提早水稻抽穗期7-20天。

中國科學家完成的這一揭示水稻早熟高產新機制的重要研究成果，已獲《美國科學院院刊》在線發表。業內專家稱，在當前水稻生產新形勢下，Ef-cd基因的挖掘和利用將有力促進綠色超級稻品種培育的減肥增效需求，對解決直播稻和糧經、糧菜、糧油連作稻的早熟豐產以及亞種間雜交稻“超親晚熟”等問題具有重要價值。

據了解，水稻的生育期是決定品種種植地區與種植季節的重要農藝性狀，選育早熟高產新品種一直是水稻遺傳育種研究的主攻方向之一。此前，中國科學家已成功攻克雜交水稻“優而不早，早而不優”的技術難關，實現雜交水稻在中國南方雙季稻區的廣泛應用，然而水稻早熟高產的分子生理機制仍未得到解析。

為此，儲成才研究組和鄧曉建研究組歷經多年開展合作，在全國不同緯度(北京、四川成都、浙江嘉興、福建福州)地區，對Ef-cd近等基因系及其衍生的早熟雜交稻進行田間比較試驗，結果表明Ef-cd基因能顯著提早水稻抽穗期7-20天，但對產量沒有影響，甚至在多個地區具有不同程度的增產效果。大規模組學分析表明，含Ef-cd水稻材料氮代謝、葉綠素代謝及光合作用相關基因表達顯著增強；生理實驗也證明，Ef-cd顯著提高了水稻硝態氮和銨態氮的吸收能力以及葉片的光合作用效率。這些結果表明，Ef-cd基因兼顧早熟和高產兩個方面具有資源高效利用的顯著特征。

同時，研究組還通過和中科院上海植物生理生態所韓斌團隊合作，對中國目前生產上應用的1439個雜交稻品種基因型和田間抽穗期表型數據分析發現，所有含Ef-cd基因的雜交稻組合(299份含雜合基因型、16份含純合基因型)在杭州和三亞兩地抽穗期平均提早9-10天。研究結果表明，Ef-cd在中國雜交水稻生產上做出重大貢獻，是一個具有重大價值的基因。(完)