长江日报大武汉客户端3月25日讯 3月25日,长江日报记者从华中农业大学获悉,该校与中国农业大学团队历经18年的科研攻关,发现了一个在玉米和水稻中都具有的关键基因,通过对该基因的编辑改良,有望能将玉米和水稻的产量分别提高10%和8%左右。这项联合科研成果于当日在《科学》杂志在线发表。

论文在线截图。
大约一万年前,古代人类开始驯化动植物,人类生活方式从狩猎逐步过渡到农耕,农业文明开始。玉米、水稻和小麦是迄今驯化最为成功的三大农作物,为全球人类提供了50%以上的能量摄入。这些作物驯化发生在地球的不同地区,祖先各不相同,形态和生长习性各异。它们在长期的改良和选择过程中,发生了什么,是否遵循了共同的遗传规律?这是一个重大的基础科学问题,对作物的遗传改良也有重要的实践意义。
中国农大和华中农大的联合研究团队历经18年,师生三代人围绕这个问题持续攻关,从基因和基因组两个层面进行了系统的研究。其中,首次发现了玉米和水稻中都具有的一个关键基因。

玉米和水稻趋同选择的分子机制。
据介绍,团队将新发现的这个关键基因命名为KRN2,通过对这一基因的编辑,可以调控玉米穗行数,从而将玉米的产量提高10%。同时,这一基因在水稻的基因组里也同样存在,进行基因编辑,它能够使水稻的产量增加8%。此外,这项研究还解析了玉米和水稻趋同选择的遗传规律,为作物驯化的机理解析和未来作物育种奠定了重要理论基础。