(节选)
分蘖是影响水稻与小麦等主要农作物穗数多少并进而影响单产的重要农艺性状之一,是高等植物在生长发育过程中形成的一种特殊的分枝特性。由于水稻的大部分营养器官如叶片、分蘖和根系都是在这个时期形成的,因此分蘖期是水稻生长发育过程中的重要时期。
中科院遗传所李家洋院士领导的研究人员通过与中国水稻研究所等单位的紧密合作,对水稻分蘖这一重要农艺性状进行了深入的分子遗传学研究。粳稻品种的天然单秆突变体monoculm1(MOC1),完全丧失了分蘖能力,只具有一个主茎秆。遗传分析表明,该突变体是由单个核基因的隐性突变造成的,而且是一个前所未知的控制水稻分蘖的遗传位点。水稻分蘖是一个复杂的基因表达调控过程。根据MOC1在分蘖芽形成和伸长两个阶段都起重要作用和MOC1蛋白质属于GRAS家族转录因子的事实,MOC1很可能是这一过程中的关键调控因子。
水稻分蘖控制基因MOC1的克隆是近年来在植物形态建成特别是侧枝形成研究领域中最重要的进展之一,受到国内外的广泛关注。在《Nature Reviews/ Genetics》为此而刊登的专门评论中,称水稻MOC1基因及其在蕃茄和拟南芥中的同源基因LS和LAS为株型建成的关键因子, 并预言这些基因将成为植物遗传与发育研究领域中的热点。2003年4月10日出版的英国《自然》杂志也详细介绍这一成果。这是我国科学家独立完成的生命科学基础理论原始论文,标志着我国在水稻功能基因研究领域取得重要突破。作为水稻分蘖的关键调控因子,MOC1基因为采用基因工程技术培育高产水稻品种奠定了重要基础。
中国网 2004年3月22日