深圳农业基因科学家发现矮杆水稻基因

3月27日，记者在中国农业科学院深圳农业基因组研究所获悉，该所钱前院士、熊国胜研究员与中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士领衔的研究团队，经过8年的研究，发现了控制水稻茎杆长度的基因HTD1HZ，并首次将合成基因在水稻种植中应用并取得成果。日前，题为“独脚金内酯合成基因助力水稻绿色革命”的论文在世界权威杂志《分子植物（Molecular Plant）》上发表。

据该所副研究员商连光博士介绍，植物株型是一种非常复杂的农艺性状，是影响作物产量的主要因素之一。通过植物株型的改良，如植株高度、茎枝（分蘖）数和穗粒数等，可以显著提高作物产量。植物株型受到多种激素的影响，是育种研究难点。传统的水稻茎杆一般在150cm—200cm之间，结穗后容易发生倒折等现象，造成水稻减产。

据介绍，1967年，国际水稻研究所培育出半矮化抗倒伏的优异水稻品种IR8，是由矮小坚强亲本“低脚乌尖”和高大繁茂亲本“皮泰”繁育而成。其中“低脚乌尖”带有控制矮杆性状的有利等位基因SD1DGWG，“皮泰”中含有HTD1HZ，二者在IR8培育过程中被共同选择固定下来，两者相辅相成，实现了矮杆抗倒和繁茂多蘖的最佳组合，促进水稻品种的稳产广适性。在我国大面积推广的双桂，明恢63和华占等多个品种中，都携带有HTD1HZ和SD1DGWG。这些结果表明在现代籼稻品种育种过程中，HTD1HZ与SD1DGWG同时被育种家共同选择并广泛利用，促进了水稻育种的 “绿色革命” 。

该研究发现，超级稻恢复系“华占”含有一个独角金内脂合成基因HTD1新的等位形式HTD1HZ，能够有效控制水稻茎杆在125米cm以下同时提升产量。研究人员据此成功解析了水稻矮杆多分蘖类型品种的分子机理，并首次报道了水稻独脚金内酯合成基因的有利等位型如何在绿色革命中被引入和广泛应用，为稳产、广适性水稻品种分子设计育种提供了十分重要的理论和指导意义。

据了解，该研究得到科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委和中国农业科学院创新工程的资助。

见习编辑 康佳楠