中国农科院油料所破解油菜粒重调控分子机制

本报讯（记者赵广立 通讯员余波）由中国农科院油料所研究员王汉中领衔的油菜遗传改良创新团队发现，油菜A9染色体上ARF18基因变异可调控粒重，且不改变角粒数，从而对产量产生影响。这项发现为油菜高产品种的分子设计和培育奠定了基础。同时，ARF18基因成为国际上通过图位克隆获得的第一个多倍体作物产量基因，为小麦、棉花等其他重要多倍体作物产量基因克隆提供了借鉴。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。

王汉中团队利用千粒重差异显着的甘蓝型油菜品系zy72360和R1以及关联群体，通过连锁分析、关联分析、亲本序列比对和转基因验证，最终确定ARF18是调控粒重和角果长度的目标基因。该基因的过量表达可使粒重变异15%，而角粒数保持不变。研究表明，ARF18是调控生长素反应基因表达的一种转录因子，具有转录抑制活性。

该团队还发现，种子粒重表型主要受母体基因型调控。由于角果皮的光合产物为种子中后期发育提供主要碳源，研究人员结合基因表达模式和转录组分析认为，油菜zy72360的ARF18功能丧失导致角果变长，从而增加了角果皮光合面积，为种子发育提供了更多的光合产物，进而导致种子粒重增加。