我国克隆出可制约水稻“长生不老”的基因

记者九月五日从华中农业大学获悉，该校科研人员新近采用突变体标签分离克隆基因技术，分离克隆出了一种可以制约水稻“长生不老”的基因：导入这个基因，可以正常地使水稻从营养生长转入到生殖生长阶段；去掉这个基因，水稻将一直处于营养生长阶段，只长茎叶，不开花、不结实。
 
由著名科学家、中国科学院院士张启发领导的“基因组研究与水稻遗传改良”国家创新团队，近日完成了这项重大研究成果，把该基因命名为RID1(Rice Indeterminate 1)，并将结果发表在最近一期的《美国科学院院刊》(PNAS)上。这是该团队继今年相继分离克隆出Ghd7和S5基因之后，在水稻功能基因组研究领域取得的又一项新的重要突破。
 
据了解，栽入水稻田的秧苗经过两个月左右生长，便开始抽穗和开花，继而结出金灿灿稻子，随之而来的是叶黄茎枯，一个周期的生命历程便宣告终结。从营养生长向生殖生长转换时间和机理，一直是植物发育生物学研究热点问题。
 
该项研究表明，RID1基因编码一个锌指类的转录因子，通过调控水稻的开花素基因而影响水稻成花转换。将分离克隆的RID1基因导入到突变体中恢复了水稻的开花，证实RID1基因为水稻成花的分子开关。研究还表明，RID1基因为禾本科植物中独有的一个成花调控基因，并调控了水稻中一条特异的开花路径，已有的研究证明在双子叶模式植物拟南芥中不存在该路径。
 
张启发院士表示，RID1基因的分离，对于植物成花机理研究，分子水平上调控植物开花时间和成花特性具有重要理论意义。该项研究丰富了人们对单子叶与双子叶植物开花机理的认识。另一方面，由于水稻开花时间决定了品种季节和地区适应性，是影响水稻生产的重要因素之一，该成果运用到水稻育种实践中，可改良水稻新品种的地区适应性，从而提高中国稻米生产能力。该成果还有可能为其他植物品种改良提供借鉴，如培育不开花的法国梧桐、延迟开花的牧草等。
 
张启发曾受邀走进中南海，为决策层作“转基因科技知识”报告。早在十年前，他就倡导构建水稻功能基因组突变体库平台，目前已创建了较为完善的大型突变体库。该库已为四十一个国内和二十五个国外研究单位提供科研材料，利用突变体陆续分离了一批重要功能基因，对国内外水稻功能基因组研究已产生了较大影响。