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重大发现 水稻罕见高产基因可显著提升产量

2022-07-22 16:42:08 来源：新京报 A+A-

7月22日，《科学》（Science）杂志以研究长文的形式，在线发表了中国农业科学院作物科学研究所周文彬团队的一项新研究。据了解，该研究发现了一个水稻高产基因OsDREB1C，这一基因能够提高作物光合作用利用效率、提高氮素利用率、缩短生育期，更重要的是，可以显著提高作物产量。

科研人员进行了多年多点的田间试验，在“日本晴”水稻中增强表达OsDREB1C基因，产量较野生型提高41.3%-68.3%，在“秀水134”水稻中，产量较野生型提高30.1%-41.6%。中国农业科学院作物科学研究所所长、中国科学院院士钱前评价，此次发布的“水稻高产基因”成果，为下一步科研工作提供了重要基因资源和更多生产应用可能。

重大发现 水稻罕见高产基因可显著提升产量

过表达材料（左）、野生型（中）、基因敲除材料（右）田间表型对比，过表达的水稻材料在光下的生长速度比野生型更快。中国农科院供图

7年前的一次发现

2014年，《自然生物学技术》上的一篇文章引起了周文彬团队的注意。文章通过比较玉米和水稻，发现了调控玉米光合作用的118个转录因子。

周文彬介绍，这118个转录因子，在玉米和水稻中有一对一的同源基因。玉米和水稻都是禾本科植物，它们的产量却大相径庭，玉米的产量远高于水稻，几乎是水稻的两倍。这是因为，它们具有不同的光合作用方式，玉米是碳四作物，其最大的特点，是较碳三作物（如水稻、小麦等）具有更高的光合效率、氮素利用效率和水分利用效率。

这些功能，恰恰和产量密切相关，光合作用将空气中的二氧化碳同化为有机物，是作物生物量和产量的基础。氮素则是叶绿素、蛋白质、核酸及代谢物的重要组成部分，也是产量形成的主要限制因子。

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