3月25日，《科学》杂志在线发表了中国农业大学杨小红、李建生团队和M88体育-明升M88体育严建兵团队的联合科研成果，揭示了一个在玉米和水稻中均存在的关键基因趋同进化从而增加产量的机制，为育种提供了宝贵的遗传资源。
玉米和水稻趋同选择的分子机制
大约一万年前，古代人类开始驯化动植物，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。它们是如何进行改良和选择的，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研究。科研人员采用基因组学技术鉴定了一个调控玉米穗行数的基因，将其命名为KRN2，同时在水稻基因组中鉴定出与玉米KRN2同源的基因OsKRN2，能控制水稻的二次枝梗数，影响穗粒数和产量。
研究团队还利用基因编辑技术创制了KRN2和OsKRN2基因功能敲除的新材料。多年多点的田间小区试验表明，玉米KRN2敲除系和水稻OsKRN2敲除系可分别提高10%的玉米产量和8%的水稻产量，并且对其它农艺性状没有明显的负面影响，展现了巨大的应用潜力。
基因编辑KRN2可以同时提高玉米和水稻的产量
中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员余泓、中国科学院院士李家洋撰文评论，“该研究在全基因组水平上揭示了玉米与水稻趋同选择的规律，为进一步解析驯化综合性状形成的分子机理及其在育种中的应用奠定了重要理论基础。”
M88体育-明升M88体育副校长，湖北洪山实验室首席科学家严建兵介绍，联合研究团队将依托湖北洪山实验室，组建创新团队，打通从基础研究到品种选育再到产业推广运用的全产业链。
（光明日报全媒体记者夏静 通讯员晏华华）
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