籼稻米粒长而细；粳稻短而粗，不同品种的水稻有着不一样的粒型。作为中国推广种植面积数一数二的“超级稻”——“两优培九”，千粒重（1000粒水稻重量）可达26克，是籼稻中的“大个头”，究竟是什么基因决定了它的粒型呢？

记者3月18日从中国农科院（深圳）农业基因组研究所获悉，该所研究员、中国科学院院士钱前领导的团队与中国水稻研究所合作研究，发现了水稻粒形遗传调控新机制，为水稻的高产优质育种提供了新的基因资源。该研究成果在线发表于权威学术期刊《New Phytologist》上。

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该研究得到了深圳市科创委基金和国家自然基金等项目资助，中国水稻研究所博士后阮班普和中国农业科学院（深圳）农业基因组研究所副研究员商连光为论文并列第一作者，中国水稻研究所高振宇研究员和中国农业科学院（深圳）农业基因组研究所钱前院士为共同通讯作者。

近等基因系的表型及产量

水稻是原产于中国的重要粮食作物，60%中国人以大米为主食。上世纪90年代，中国科研人员发现通过基因组测序，能够找出不同的共显性分子标记不同品种水稻的特征，并将基因组标记引入水稻育种研究。经过科研人员持续努力，已克隆出一些控制水稻籽粒大小的重要基因，但水稻粒形和粒重调控的分子机理仍不清楚。

TGW2基因的等位型地理分布和进化分析

“过去科研人员曾研究出一些美国品种的水稻的粒型调控基因，但作为我国推广种植面积最广的‘超级稻’之一，‘两优培九’的粒型调控基因又是什么呢？”商连光表示，此项研究有助于进一步改良和提高水稻的产量。

“两优培九”是江苏省农业科学院邹江石研究员等专家育成的两系籼型杂交稻新组合，制种技术获国家发明专利权。此次研究前期利用“两优培九”重组自交系进行了基因组重测序，成功构建了一张超高分辨率的遗传连锁图谱。在此基础上，科研人员利用“两优培九”的母本水稻“培矮64s”与父本水稻“93-11”进行回交，精细定位和图位克隆了一个新的控制稻谷粒宽和粒重的主效基因QTL—TGW2。

科研人员利用大量不同粒形水稻品种的表型和基因序列的关联分析结合启动子荧光素酶活性实验，确定了基因启动子区内引起表达差异的关键位点，并通过表达和基因敲除实验验证了TGW2基因的功能，阐明TGW2蛋白与调控细胞周期的KRP1蛋白相互作用，可以负向调控水稻粒宽和粒重。同时实验表明，将父本水稻“93-11”等位型的TGW2基因导入母本水稻“培矮64s”，可让产量提高12.3%而不影响其他农艺性状。

到底这种基因从何而来？科研人员通过对具有广泛代表性的水稻种质资源序列进行分析发现，这种基因最初出现在印度、孟加拉等国，随后传入中国等邻近国家。科研人员进一步对141份水稻品种的分析，揭示该基因受到了育种驯化选择。

（深圳商报供稿）

编辑 梁佳彤