我科學家克隆出控制稻米品質(zhì)的重要基因

過國忠

揚州大學農(nóng)學院劉巧泉教授研究團隊在國家杰出青年科學基金和國家重點研發(fā)計劃等項目資助下，成功克隆了控制稻米蒸煮與食味品質(zhì)最重要基因——蠟質(zhì)基因（Waxy， Wx）的祖先等位基因Wxlv，并闡明了栽培稻中不同Wx等位基因間的進化關系，為稻米蒸煮與食味品質(zhì)改良提供了重要的基因資源和技術支撐。相關研究成果近日已在《分子植物》在線發(fā)表。

“水稻是我國最重要的糧食作物，也是一種古老的多型性作物。”劉巧泉說，直鏈淀粉含量是衡量稻米品質(zhì)，尤其是稻米蒸煮與食味品質(zhì)的最重要指標，而直鏈淀粉是由Wx基因編碼的淀粉顆粒結合淀粉合成酶催化合成的。

據(jù)了解，劉巧泉研究團隊通過近二十年的努力，從一個地方秈稻品種中圖位克隆了Wx的一個特異等位基因Wxlv。攜帶Wxlv的稻米中含有更多中短分子量的直鏈淀粉，表現(xiàn)為高直鏈淀粉含量和低淀粉粘滯特性，米飯口感和食味較差。該團隊還研究發(fā)現(xiàn)，在具中低直鏈淀粉含量的Wx等位基因中引入該功能位點，可用于優(yōu)良食味稻米的培育。

劉巧泉介紹，團隊通過群體遺傳學和分子進化分析，證明Wxlv與野生稻中Wx基因序列及功能基本一致，在進化中屬于祖先基因。栽培稻中的秋稻和少數(shù)秈稻品種中含有Wxlv等位基因，而栽培稻中其他Wx等位變異類型都是從其進化或人工選擇而來。有趣的是，這些等位基因具有明顯的優(yōu)勢地理分布區(qū)域，說明人工選擇在該基因的演化過程中發(fā)揮了重要作用。