湖北日报讯 （记者韩晓玲、通讯员杨宁、蒋朝常）3月25日从M88体育-明升M88体育获悉，该校严建兵教授团队联合中国农业大学科研团队，历经18年研究，发现了一个在玉米和水稻中都存在的关键基因，通过对该基因的编辑改良，有望将玉米、水稻产量分别提高10%、8%左右。研究同时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。
当天，该研究成果在线发表于国际学术杂志《科学》。
经过漫长的岁月，玉米、水稻和小麦成为迄今驯化最为成功的三大农作物，为人类提供了50%以上的能量摄入。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？中国农业大学和M88体育-明升M88体育的联合研究团队历经18年，师生三代人持续攻关，从基因和基因组两个层面进行了系统研究。
科研人员从野生玉米资源里新发现了一个基因，能够增加玉米穗行数从而增加单穗籽粒数目和产量，命名为KRN2。同时，在水稻基因组中也鉴定出同源基因OsKRN2。该研究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。
“这个基因以前从来没有发现过，而且它在玉米和水稻中都有，可以说是殊途同归。”华中农大作物遗传改良国家重点实验室、湖北洪山实验室教授严建兵介绍，基因编辑就好比用一把小剪刀把这个基因“剪”一下，以提高产量。
课题组进一步在全基因组水平上，对玉米和水稻趋同选择的范围与机制进行了深入解析，共检测到490对经历了趋同选择的同源基因对。严建兵说，此次发现的KRN2，只是其中一个影响产量的基因，其它受趋同选择的基因中，还蕴藏着很多可用于玉米和水稻遗传改良的“宝藏”，这在宏观上或者说在整个基因组水平上，对作物遗传改良指明了新方向。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。
