光明网 惊天破解我国科学家揭秘百年难题复粒稻的遗传奥秘被打开了大门
[光明网] 科研奇迹！我国科学家揭秘百年难题：复粒稻的遗传奥秘被彻底解开了
复粒稻，作为一种具有多粒簇生特点的水稻种质资源，从上世纪三十年代被世界各国陆续报道以来，因其独特的表型引起了众多科学家的关注。自此，一场关于如何克隆控制簇生的CL位点的大冒险拉开帷幕。经过一系列艰苦卓绝的试验和错误，最终将控制簇生的基因定位在6号染色体一个较大区间内，但这一成果并未带来真正的突破，因为那时还无法克隆到具体基因。复粒稼形成的遗传机制始终是未解之谜。
然而，3月8日，这个长达近百年的谜团终于迎来了转折。在中国作物科学研究所童红宁研究员领衔的一支科研队伍中，一次历史性的发现发生了。当他们成功地破译了国际关注已久的水稻种质资源“复粒稼”形成的遗传基础，并揭示了植物激素油菜素甾醇（BR）调控水稼穗粒数的机制。这不仅为培育高产水稼新品种提供了一条理论上的新路径，而且也为解决全球粮食安全问题贡献了一份力量。
为了寻找目标基因，研究团队对复粒稼进行大规模化学诱变，创造出了1万份（约16万个单株）复粒 稼诱变株系。在田间逐一仔细鉴定穗部特征后，他们筛选出2份不簇生的突变体株系，最终定位于发生突变的基因BRD3。在通过基因编辑将其敲除后，不再出现簇生表型。这次实验虽然耗时费力，但最终却打开了通往深层遗传奥秘的大门。
进一步通过基因组测序，他们发现CL位点不仅包含了BRD3，还包含了一系列激活其表达而导致该位置BR含量减少，从而影响分枝和小穗数量产生变化的心理结构变异。这解释为什么以往方法难以直接克隆到具体基因为这些结构性改变使得它更加隐藏起来。
这项研究首次揭示了解决植物生物学困境的一个关键策略——利用植物激素调控方式来调整生物学过程，以实现既增加穗粒数又保持良好产量质量之间平衡。这种方法对于未来提高作物生产力的潜力巨大，它能够帮助我们更好地理解那些决定植物外观与性能的人类可编程分子事件，并且可能会推动我们走向一个更加精准、有效、高效的人工选择和改良作物品种时代。
尽管这个进展只是对千年难题的一个重大突破，但它已经显示出无限可能。随着科技不断发展，我们有理由相信，将来会有一天，我们能够完全掌握这些古老但神秘的情报，将它们用在培育更多强大的作物品种上，为人类社会带来更多丰收季节，让我们的餐桌充满美味，同时让地球变得更加健康、可持续。
