超级稻为何超级？这个基因在作用

在研究中，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，成功克隆了一个重要的水稻粒宽粒重基因TGW2。这一突破性的研究成果被在线发表于《新植物学家》杂志，为水稻高产分子育种铺平了道路。

这一研究背后的驱动力在于，水稻粒形与粒重是决定稻米产量和品质的关键因素。尽管学界已经克隆了一些与水稻籽粒大小相关的基因，但对于粒宽粒重的分子调控机制仍然知之甚少。针对这一领域的研究空白，研究团队致力于克隆新的水稻粒宽粒重基因，以推动水稻高产优质育种。

通过对超级杂交稻“两优培九”的重组自交系和高分辨率遗传图谱的深入研究，研究团队检测到了控制粒宽的三个遗传位点和控制粒重的两个遗传位点。在此基础上，他们成功地克隆了TGW2基因，该基因编码细胞数目调控因子，在调控水稻粒宽和粒重方面起着关键作用。

研究发现，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显著高于另一亲本93-11的等位型，这表明培矮64s的等位型基因对于提高水稻产量具有关键作用。进一步的研究发现，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。通过将93-11的等位型基因导入培矮64s背景，研究人员成功提高了水稻产量达12.3%，同时不影响到其他农艺性状。

在深入分析了来自世界各地的水稻种质资源的基因序列后，研究团队推测培矮64s的等位型基因起源于印度和孟加拉国，并逐渐被传播到中国等邻国。这一发现揭示了该基因在育种驯化过程中的重要作用。这项成果不仅为我们提供了关于水稻生长的新见解，也为未来的水稻分子育种提供了新的方向和可能。

钱前院士团队与中国农科院深圳农业基因组研究所的这项研究，标志着在水稻遗传学和分子生物学领域的新里程碑，为培育高产、优质的水稻品种奠定了基础。随着对这一领域的进一步研究，我们期待在不久的将来看到更多突破性的成果，为全球粮食安全做出更大的贡献。