2015年12月22日，新一期國際權(quán)威科學雜志《自然》子刊《自然？植物》，發(fā)表中國科學院、福建師范大學、福建省農(nóng)業(yè)科學院的聯(lián)合研究成果，從稀有大粒水稻品種“RW11”，發(fā)現(xiàn)并克隆控制水稻粒長的顯性關(guān)鍵因子GL2，成功破解了調(diào)控水稻籽粒大小與產(chǎn)量的分子機制。

至此，《自然》出版集團一年內(nèi)第三次發(fā)表福建省的重要科研成就，表明我省科學家開創(chuàng)性研究獲得國際科學界的廣泛認可。7月23日《自然》主刊發(fā)表福建省農(nóng)科院低甲烷高淀粉水稻育種研究，為破解糧食和遏制變暖提供新思路。11月2日《自然？遺傳學》發(fā)表福建農(nóng)林大學破譯菠蘿基因組，有助于品種改良與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

據(jù)悉，福建省農(nóng)科院將按照有關(guān)規(guī)定，將重獎趙明富研究團隊科研經(jīng)費，盡快促進該成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，為糧食，提供強有力的科技支撐。

中科院遺傳所儲成才研究小組與福建農(nóng)科院水稻所趙明富研究小組，經(jīng)過10多年的合作研究，從稀有大粒水稻品種“RW11”的第二條染色體上，發(fā)現(xiàn)并克隆一個控制水稻粒長的顯性關(guān)鍵因子GL2，通過常規(guī)雜交，將“RW11”中的GL2回交轉(zhuǎn)育到小粒水稻品種“博白B”之中，使水稻籽粒灌漿速度明顯加快，千粒重增加27.1%，同時分蘗數(shù)、穗粒數(shù)也有顯著增加，從而使單株產(chǎn)量增加16.6%。

田間小區(qū)試驗表明，科研人員將GL2基因，通過雜交技術(shù)，導(dǎo)入到三個不同的水稻品種，水稻產(chǎn)量可分別提高6%、13%和14%。

水稻產(chǎn)量由分蘗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重三要素所決定。然而在實際育種工作中，這三者間卻存在非常強的負相關(guān)。也就是說，當某一個要素增加時，另外兩種成份就會呈現(xiàn)減少現(xiàn)象，這也是水稻育種面臨的一大難題。

聯(lián)合研究團隊通過生理生化、遺傳學等手段，詳細研究了GL2調(diào)控水稻籽粒大小的分子機制，發(fā)現(xiàn)了重要植物激素——油菜素內(nèi)酯調(diào)控籽粒大小的特異性分支途徑，詮釋了調(diào)控水稻籽粒大小的分子機制，突破了決定水稻產(chǎn)量三要素（粒重、分蘗數(shù)、穗粒數(shù)）同時具有正向效應(yīng)的育種難題，為水稻高產(chǎn)育種，提供了非常難得的育種材料和基因資源。

項目團隊認為，研究能夠取得突破性進展，得益于各級黨委政府正確領(lǐng)導(dǎo)、科技等部門長期支持、專家團隊持續(xù)攻關(guān)。據(jù)了解，這項研究先后獲得福建省自然科學基金重點項目、國家自然科學基金、農(nóng)業(yè)部、中國科學院和福建省農(nóng)科院等多方面的資助。

《自然？植物》新一期發(fā)表《GL2介導(dǎo)的油菜素內(nèi)酯反應(yīng)調(diào)控籽粒大小和水稻產(chǎn)量》的研究成果，有12位作者，中科院儲成才與福建農(nóng)科院趙明富為共同通訊作者，中科院車榮會、童紅寧為共同作者。

據(jù)預(yù)測，到2030年，我國人口將達到16億人的高峰，需要大幅度提高糧食單產(chǎn)和總產(chǎn)，以國家的糧食。農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，2014年，福建省水稻總產(chǎn)量497.2萬噸，我國水稻總產(chǎn)量2.09億噸，水稻總產(chǎn)量約7.34億噸。若這項成果得到大面積轉(zhuǎn)化應(yīng)用，按照小區(qū)增產(chǎn)平均值11%來推算，預(yù)計每年的增產(chǎn)潛力，將使福建水稻增產(chǎn)56萬噸，我國水稻增產(chǎn)2300萬噸，水稻增產(chǎn)8074萬噸。

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