扬大科研团队发现水稻新基因-j9九游会官方登录

金秋十月，稻谷飘香。我国水稻种植已有7000多年历史，大家餐桌上经常食用的籼稻和粳稻，无论是形态特征、生理功能还是栽培特点均有较大的区别，最明显的区别是籼稻粒型细长，粳稻粒型短圆。什么因素造成了水稻籽粒的“高矮胖瘦”?

近日，记者从扬州大学了解到，该校农学院教授杨泽峰团队研究发现，一个从头起源的新基因gse9在调控籼粳亚种间粒型分化中起重要作用，为水稻粒型的遗传改良提供了新的靶基因。相关研究成果近日在线发表在国际著名学术期刊《自然-通讯》。

据介绍，新基因的起源是生命演化的重要驱动力，主要包括两种机制：一种是通过对已经存在基因的修饰产生，如基因重复等；另一种是通过从头起源产生，即不是从已经存在的编码基因序列中起源。

如何理解从头起源的基因?杨泽峰解释道：“这就好比生物界的一种新奇发明，它们是在进化过程中‘凭空出现’的，是从无到有产生的，为物种进化提供了新的可能性。”

近年来随着基因组学技术的进一步发展，曾经被认为是极其罕见甚至是不可能事件的“从头起源”，被证实广泛存在于真核生物中。

“这一结果在我们此次研究中得到了印证。”杨泽峰告诉记者，经过数年的不懈努力，研究团队在水稻9号染色体上找到了一个新基因gse9—— 一个具有转录和蛋白编码能力的基因，仅在几个稻属物种中存在高度同源的dna序列。

同时，该基因的编码序列特征仅在大部分粳稻品种和少数普通野生稻中存在。“我们可以推测新基因gse9最早可能通过从头起源方式起源于普通野生稻的原非编码区，并在进化过程中被粳稻遗传下来。”杨泽峰说。

“从头起源基因的出现增加了生物体的遗传多样性，可能产生新的功能和适应性。这些基因大部分在生物体的基本生长发育、胁迫响应等过程中具有重要作用，当然也有些可能是无功能的、随机出现的。”杨泽峰说。为进一步探究gse9基因是否是水稻进化过程中具有重要生物学功能的新基因，杨泽峰带领团队成员进行了研究，结果发现，该基因对水稻粒型具有调控作用。

水稻粒型由颖壳大小决定，而颖壳的生长发育受到细胞数目和细胞大小的共同调控作用。为了进一步解析gse9基因调控水稻粒型的潜在机制，团队进行了分析研究。“我们发现，新基因gse9很可能参与了一种新的遗传调控途径，它通过调控细胞扩张和细胞增殖来协同调控水稻籽粒的形态和大小，从而产生了水稻粒型‘高矮胖瘦’的表现。”论文第一作者陈茹佳表示。