近日,，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所錢前院士、熊國(guó)勝研究員與中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在《分子植物（Molecular Plant）》在線發(fā)表了題為“A strigolactones biosynthesis gene contributed to the Green Revolution in rice”的研究論文,。該研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)綠色革命的伴侶基因HTD1HZ,，并首次報(bào)道獨(dú)腳金內(nèi)酯合成基因的有利等位變異如何在水稻綠色革命中被選擇和廣泛應(yīng)用。

　　植物株型是一種非常復(fù)雜的農(nóng)藝性狀,，是影響作物產(chǎn)量的主要因素之一,。通過(guò)植物株型的改良，如植株高度,、莖枝（分蘗）數(shù)和穗粒數(shù)等,，可以顯著提高作物產(chǎn)量。植物株型受到多種激素的影響,，是育種研究難點(diǎn),。上世紀(jì)50-60年代，為解決發(fā)展中國(guó)家人口的溫飽問(wèn)題,，育種學(xué)家利用“矮化基因”改良水稻,、小麥等糧食作物，進(jìn)行高產(chǎn)育種研究,，被稱為“綠色革命”,。

　　該研究發(fā)現(xiàn)，超級(jí)稻恢復(fù)系“華占”含有一個(gè)獨(dú)角金內(nèi)脂合成基因HTD1新的等位形式HTD1HZ,，能夠有效增加水稻分蘗數(shù)和產(chǎn)量,。IR8是國(guó)際水稻研究所1967年培育而成的半矮化抗倒伏的優(yōu)異水稻品種，曾成功解決了東南亞地區(qū)糧食問(wèn)題,。IR8由矮小堅(jiān)強(qiáng)親本“低腳烏尖”和高大繁茂親本“皮泰”繁育而成,。“低腳烏尖” 帶有控制矮桿性狀的有利等位基因SD1DGWG,，“皮泰”中含有HTD1HZ,，二者在IR8培育過(guò)程中被共同選擇固定下來(lái)，兩者相輔相成,，實(shí)現(xiàn)了矮桿抗倒和繁茂多蘗的最佳組合,，促進(jìn)水稻品種的穩(wěn)產(chǎn)廣適性,。在我國(guó)大面積推廣的雙桂，明恢63和華占等多個(gè)品種中,，都攜帶有HTD1HZ和SD1DGWG,。這些結(jié)果表明在現(xiàn)代秈稻品種育種過(guò)程中，HTD1HZ與SD1DGWG同時(shí)被育種家共同選擇并廣泛利用,，促進(jìn)了水稻育種的 “綠色革命” ,。

　　Model of the introgression of beneficial alleles of SD1 and HTD1 during the breeding of modern rice varieties

　　該研究成功解析了綠色革命中矮桿多分蘗類型品種的分子機(jī)理，并首次報(bào)道了水稻獨(dú)腳金內(nèi)酯合成基因的有利等位型如何在綠色革命中被引入和廣泛應(yīng)用,，為穩(wěn)產(chǎn),、廣適性水稻品種分子設(shè)計(jì)育種提供了十分重要的理論和指導(dǎo)意義。

　　該研究得到科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,、國(guó)家自然科學(xué)基金委,、深圳市科技計(jì)劃和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程的資助。中國(guó)水稻研究所王躍星副研究員,、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所商連光副研究員,、曾龍軍助理研究員和中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所余泓副研究員為共同第一作者，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所錢前院士,、熊國(guó)勝研究員與中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士為共同通訊作者,。

　　原文鏈接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(20)30071-X