5月31日，國際權威學術期刊《自然?通訊》將中國農業科學院作物科學研究所刁現民團隊完成的最新研究論文遴選為植物科學領域的近期標志性論文，該研究發掘了谷子籽粒產量重要基因SGD1，并揭示了其調控禾本科作物籽粒大小的分子機制。
“谷子由青狗尾草馴化而來，其籽粒產量的提高是谷子馴化選擇及遺傳改良中的重大研究問題。近半個世紀來，在全球育種家的共同努力下，水稻、小麥、玉米等主糧作物籽粒產量提升了約4-8倍，但是谷子等雜糧作物產量的育種進步和遺傳基礎研究相對落后，對谷子遺傳改良過程中所選擇的位點或基因也知之甚少。”中國工程院院士尹偉倫告訴記者。
谷子突變體表型鑒定及籽粒產量新基因SGD1的圖位克隆
刁現民團隊歷時9年，從谷子中克隆到調控谷子籽粒大小的關鍵基因SGD1。“該基因編碼一個RING型E3泛素連接酶。研究者系統地對此基因進行了深入研究，核實了該基因在水稻、玉米、小麥中功能保守，鑒定到上游調控基因UBC32和下游靶基因SiBRI1，它們共同參與禾谷類作物籽粒大小的調控。文章闡明了此通路對谷子籽粒大小的調控機制，對深入認識油菜素內酯系統和泛素化系統對作物重要農藝性狀的調控關系具有重要意義。”中國科學院院士錢前指出。
谷子產量基因SGD1調控籽粒大小的分子機制
尹偉倫表示，該研究極大地促進了谷子作為基因功能研究模式作物的發展，為禾本科作物產量改良提供了重要的理論依據和全新的基因資源。這項具有重要理論創新與農業生產應用價值的成果將成為谷子和禾谷類作物基礎研究領域的標志性成果。
SGD1優異單倍型提高了谷子產量及抗性
錢前表示，本研究不論從生產應用上還是機理解析上都發揮了新興模式作物谷子應有的優勢，筑起了作物基礎研究領域的新平臺，未來必將為保障國家糧食安全做出新貢獻。
（中國農業科學院作物科學研究所供圖）
