照组粗壮得多。随后几个月中,专家们继续观察它成长中的“意外”,并在苗期、开花期、灌浆期、成熟期等各个阶段取样分析。数据显示,无论是芽、花粉细胞、还是胚细胞、种子,均比对照组大。研究人员由此初步推测,RRM1片断可以影响谷类种子的大小。
为验证这一结论,研究人员在复旦遗传学楼后的试验田中进行样本数较多的对比试种。在粳稻中导入RRM1基因片断,并对随机取样的100颗谷粒进行称重和测体积,所得数据均比对照组高73%。同时,在电子显微镜下观测发现,其淀粉粒结构等物理性状并未发生明显改变。去年,研究人员又在籼稻中进行试验,同样验证成功。
专家分析后指出,导入RRM1片断对水稻谷粒大小产生影响,主要由于它与水稻原有开花基因中RRM1结构域形成竞争态势,干扰了内源FCA蛋白质的功能,因此启动了原来被关闭的大粒种子形成程序,进而在一定范围内改变了植物的某些重要性状。
杨金水教授说,小麦、高粱、玉米等其他谷类作物都有RRM1结构域,与水稻RRM1的顺序基本相同。在其他谷类作物上进行同一实验,可望获得类似的结果。这一发现可为谷类作物的产量性状改良提供重要技术储备。导入RRM1基因片段的粳稻,其穗子(上图)、芽(中图)、谷粒(下图)较左边的对照组明显增大。
专家评点
朱英国(中国工程院院士,武汉大学生命科学院教授):这项研究很有意义。现在国际上这方面工作也有不少人在做,发现RRM1片段对谷粒大小产生影响,可以说是突破性进展。
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