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    科技日?qǐng)?bào)訊 （記者李禾）中國(guó)農(nóng)科院油料所油菜遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)表明，油菜A9染色體上ARF18基因的變異可調(diào)控粒重，且不改變角粒數(shù)，從而對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生影響。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為油菜高產(chǎn)品種的分子設(shè)計(jì)和培育奠定了基礎(chǔ)。

    ARF18基因也成為國(guó)際上通過(guò)圖位克隆獲得的首個(gè)多倍體作物產(chǎn)量基因，為小麥、棉花等其他重要多倍體作物產(chǎn)量基因克隆提供了借鑒。8月31日，該項(xiàng)成果在線發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)科學(xué)院院刊》上。

    糧油等主要農(nóng)作物價(jià)值70%源于種子，種子產(chǎn)量的遺傳改良一直是作物研究的重點(diǎn)，其功能基因克隆也是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。小麥、油菜、棉花等基因組非常復(fù)雜，種子產(chǎn)量基因的圖位克隆一直未獲突破。

    由王漢中研究員領(lǐng)銜的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，通過(guò)連鎖分析、關(guān)聯(lián)分析、親本序列比對(duì)和轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證，最終確定ARF18是調(diào)控粒重和角果長(zhǎng)度的目標(biāo)基因。該基因過(guò)量表達(dá)可使粒重變異15%，而角粒數(shù)保持不變。

    角果皮是種子的母體器官。該團(tuán)隊(duì)研究還發(fā)現(xiàn)，種子粒重表型主要受母體基因型調(diào)控，角果皮的光合產(chǎn)物為種子中后期發(fā)育提供主要碳源。研究人員結(jié)合基因表達(dá)模式和轉(zhuǎn)錄組分析認(rèn)為，甘藍(lán)型油菜品系油菜zy72360的ARF18功能喪失導(dǎo)致角果變長(zhǎng)，增加了角果皮光合面積，為種子發(fā)育提供更多光合產(chǎn)物，進(jìn)而導(dǎo)致種子粒重增加，產(chǎn)量增加。

    該研究成果是在科技部973計(jì)劃和863計(jì)劃、國(guó)家油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系及中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)新工程資助下完成的。劉靜、華瑋博士為該文共同第一作者，王漢中為通訊作者。