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【华农团队发现提高水稻玉米产量的关键基因】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 。
作物遗传改良国家重点实验室、湖北洪山实验室严建兵教授 ， 中国农大李建生和杨小红教授为该论文的共同通讯作者 。 严建兵介绍 ， 重要的功能基因的发现 ， 将为作物遗传改良、新作物的从头驯化带来新的契机 。 “这是我们具有重大知识产权的基因 ， 有可能为解决我们的粮食安全问题作贡献 。 ”
编辑基因KRN2 ， 可以同时提高玉米和水稻的产量 。
据悉 ， 下一步 ， 联合研究团队将依托湖北洪山实验室 ， 组建玉米基因组、育种基因设计、分组育种等创新团队 ， 打通从基础研究到标记基因的开发 ， 以及品种选育、产业推广运用全产业链 。
（长江日报记者陈晓彤 通讯员陈文康 杨宁 蒋朝常）
【编辑：丁翾】
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