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科技日报记者 马爱平
5月31日，国际权威学术期刊《自然•通讯》将中国农业科学院作物科学研究所刁现民团队完成的最新研究论文遴选为植物科学领域的近期标志性论文，该研究发掘了谷子籽粒产量重要基因SGD1，并揭示了其调控禾本科作物籽粒大小的分子机制。
“谷子由青狗尾草驯化而来，其籽粒产量的提高是谷子驯化选择及遗传改良中的重大研究问题。近半个世纪来，在全球育种家的共同努力下，水稻、小麦、玉米等主粮作物籽粒产量提升了约4-8倍，但是谷子等杂粮作物产量的育种进步和遗传基础研究相对落后，对谷子遗传改良过程中所选择的位点或基因也知之甚少。”中国工程院院士尹伟伦告诉记者。
谷子突变体表型鉴定及籽粒产量新基因SGD1的图位克隆
刁现民团队历时9年，从谷子中克隆到调控谷子籽粒大小的关键基因SGD1。“该基因编码一个RING型E3泛素连接酶。研究者系统地对此基因进行了深入研究，核实了该基因在水稻、玉米、小麦中功能保守，鉴定到上游调控基因UBC32和下游靶基因SiBRI1，它们共同参与禾谷类作物籽粒大小的调控。文章阐明了此通路对谷子籽粒大小的调控机制，对深入认识油菜素内酯系统和泛素化系统对作物重要农艺性状的调控关系具有重要意义。”中国科学院院士钱前指出。
谷子产量基因SGD1调控籽粒大小的分子机制
尹伟伦表示，该研究极大地促进了谷子作为基因功能研究模式作物的发展，为禾本科作物产量改良提供了重要的理论依据和全新的基因资源。这项具有重要理论创新与农业生产应用价值的成果将成为谷子和禾谷类作物基础研究领域的标志性成果。
SGD1优异单倍型提高了谷子产量及抗性
钱前表示，本研究不论从生产应用上还是机理解析上都发挥了新兴模式作物谷子应有的优势，筑起了作物基础研究领域的新平台，未来必将为保障国家粮食安全做出新贡献。
（中国农业科学院作物科学研究所供图）
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