新華社上海４月９日電（記者 仇逸）中科院上海生科院植物生理生態所、植物分子遺傳國家重點實驗室林鴻宣研究員領導的研究組，在水稻産量相關功能基因研究上取得突破性進展，成功克隆了控制水稻粒重的數量性狀基因ＧＷ２，並深入闡明了相關的生物學功能和作用機理，顯示這一基因在高産分子育種中具有應用前景。相關論文已于４月８日在線發表于國際頂級遺傳學雜誌《自然·遺傳學》（《Nature Genetics》）。

    遺傳改良或基因工程是提高作物産量的有效手段之一。尋找與高産相關的功能基因對水稻高産育種具有重要的理論意義和應用價值。粒重是決定水稻産量的要素之一，它是由多個基因控制的複雜數量性狀，相關分子遺傳調控機理還不清楚。

    林鴻宣研究員指導博士生宋獻軍和黃巍等經過多年的潛心研究，成功克隆了控制水稻粒重的數量性狀基因ＧＷ２。大量翔實的實驗結果表明，ＧＷ２作為一個新的Ｅ３泛素連接酶，可能參與了降解促進細胞分裂的蛋白，從而調控水稻穀殼大小、控制粒重以及産量；當ＧＷ２的功能缺失或降低時，基因降解可能與細胞分裂相關蛋白的能力下降，從而加快細胞分裂，增加谷粒谷殼的細胞數目，進而顯著增加水稻穀粒的寬度、加快籽粒灌漿速度、增加粒重以及産量。

    研究人員通過分子標記選擇方法將大粒品種的ＧＷ２基因導入小粒品種中培育成新株係，分別收穫了種于大田的２５株。測定每株的産量，與小粒品種相比，新株係雖然每穗粒數有所減少，但由於粒重的明顯增加，最終引起單株産量顯著增加，顯示這個基因在高産育種中具有利用價值。增産效果有待於進一步的小區試驗考察和驗證。研究成果為作物高産育種提供了具有自主知識産權和重要應用前景的新基因；為闡明作物産量和種子發育的分子遺傳調控機理提出了新見解。

    《自然·遺傳學》雜誌三位評審人對這項研究一致給予高度評價： “我們現在可以通過控制ＧＷ２的功能得到合適大小的水稻穀粒，在這一點上我相信這是一項在水稻産量育種史上有重要意義的工作”“有關該基因定位克隆、序列分析和轉基因表型鑒定以及Ｅ３泛素連接酶的功能實驗是令人信服的”“這是一篇將引起遺傳工作者極大興趣的力作，該論文通過大量而深入的實驗包括基因定位克隆、基因結構分析、功能和表型鑒定等證明該基因控制水稻穀粒大小，為作物種子的遺傳調控機理研究提出了有價值的見解。”