超级稻为何超级？这个基因在作用

介绍超级稻背后的秘密：一个基因的力量

科技日报北京报道，近日，中国农科院传来振奋人心的消息。中国水稻研究所钱前院士团队与中国农科院深圳农业基因组研究所联手，成功克隆了一个关键的水稻粒宽粒重基因TGW2。这一重大突破为我们揭示了水稻粒形遗传调控机制，为水稻的高产分子育种指明了方向。相关研究成果已在著名学术期刊《新植物学家》在线发表。

研究团队的核心成员、中国水稻研究所的高振宇研究员解释道，水稻产量主要由三大要素构成：有效穗数、每穗实粒数和粒重。其中，水稻粒形指标如粒长、粒宽和粒厚与粒重息息相关，同时也影响着稻米的外观品质和商业价值。尽管学界已经克隆了一些控制水稻籽粒大小的重要基因，但是关于粒形和粒重的分子机理仍然模糊不清。克隆新的粒宽粒重基因TGW2显得尤为重要，它将推动水稻籽粒大小的分子机理研究和水稻的高产优质育种。

研究团队基于超级杂交稻“两优培九”的重组自交系和高分辨率遗传图谱，成功检测到了控制粒宽和粒重的遗传位点，并深入研究了TGW2基因的功能。这个基因编码细胞数目调控因子，可以控制水稻的粒宽和粒重。研究还发现，亲本品种培矮64s的等位型基因在孕穗期颖壳中的转录水平较高，导致颖壳细胞数目显著减少。进一步的研究表明，TGW2蛋白与调控细胞周期的KRP1蛋白相互作用，共同调控水稻的粒宽和粒重。令人振奋的是，将93-11的等位型基因导入培矮64s背景，可使产量提高12.3%，且不影响其他农艺性状。

研究团队还分析了来自世界各地的水稻种质资源的基因序列。他们推测，培矮64s的等位型基因可能起源于印度和孟加拉国，后来传播到邻国中国等地方，并受到了育种驯化的选择。这一发现为我们揭示了这一重要基因的传播历史和在育种中的重要作用。

这一研究成果不仅为我们揭示了超级稻背后的秘密，也为未来的水稻高产优质育种提供了新的方向。随着科技的不断进步，我们有理由相信，通过深入研究类似TGW2这样的基因，我们将能够培育出更多高产、优质的水稻品种，满足全球不断增长的人口需求。