從中國農業科學院油料作物研究所獲悉，由中國農科院副院長王漢中研究員領銜的油菜遺傳改良創新團隊最新研究發現，油菜A9染色體上ARF18基因（一種調控生長素反應基因表達的轉錄因子）的變異可調控粒重，且不改變角粒數，從而對產量產生影響。這項發現為油菜高產品種的分子設計和培育奠定了基礎。同時，ARF18基因成為國際上通過圖位克隆獲得的第一個多倍體作物產量基因，為小麥、棉花等其(qi)它重要(yao)多(duo)倍體作物產量基因克(ke)隆(long)提(ti)供了借鑒(jian)。相關成果于(yu)8月31日在線(xian)發表于(yu)國際著名學術(shu)期刊(kan)《美國科學院院刊(kan)（PNAS）》。

    糧油等主要農作物的價值70%來源于種子，種子產(chan)量(liang)的遺傳改良一直是(shi)作物研究的重(zhong)點，其(qi)功能(neng)基(ji)因(yin)(yin)(yin)克(ke)(ke)隆也是(shi)國際(ji)(ji)競爭的熱點。而(er)種子產(chan)量(liang)是(shi)由多基(ji)因(yin)(yin)(yin)控制(zhi)的數量(liang)性狀(zhuang)，特別(bie)是(shi)重(zhong)要多倍體作物如小麥、油菜、棉花等，其(qi)基(ji)因(yin)(yin)(yin)組非常(chang)復雜，種子產(chan)量(liang)基(ji)因(yin)(yin)(yin)的圖位克(ke)(ke)隆一直未(wei)能(neng)獲得突破。雖(sui)然國際(ji)(ji)上很多團隊在10余年(nian)前就獲得了不少(shao)甘藍型油菜的粒(li)重(zhong)主效(xiao)QTLs，但此前未(wei)見(jian)其(qi)粒(li)重(zhong)基(ji)因(yin)(yin)(yin)被圖位克(ke)(ke)隆的報道。

    該團隊利用千粒重差異顯著的甘藍型油菜品系zy72360和R1以及關聯群體，通過連鎖分析、關聯分析、親本序列比對和轉基因驗證，最終確定(ding)ARF18是調控粒重(zhong)和(he)角(jiao)(jiao)果長度的(de)目(mu)標基因(yin)，該(gai)基因(yin)的(de)過量表(biao)達可使(shi)粒重(zhong)變(bian)異15%，而角(jiao)(jiao)粒數保持(chi)不變(bian)。研(yan)究(jiu)表(biao)明，ARF18具有(you)轉錄抑制活性(xing)。

    種(zhong)子是子代，角果皮是母體(ti)器官，該團隊研究發現，種(zhong)子粒重(zhong)表型主要(yao)受母體(ti)基(ji)因(yin)型調控(kong)。由于角果皮的光(guang)(guang)(guang)合(he)產物為種(zhong)子中后期(qi)發育提供(gong)主要(yao)碳(tan)源，研究人(ren)員結合(he)基(ji)因(yin)表達(da)模式和(he)轉錄組(zu)分析(xi)認為，油菜zy72360的ARF18功能喪(sang)失導致角果變(bian)長(chang)，從而增加了角果皮光(guang)(guang)(guang)合(he)面(mian)積，為種(zhong)子發育提供(gong)了更多的光(guang)(guang)(guang)合(he)產物，進而導致種(zhong)子粒重(zhong)增加。

    該項研究成果是在科技部973和(he)(he)863項目、國家油菜(cai)產業(ye)技術體系以及中國農科院創新(xin)工程的資助下完成的。劉靜(jing)和(he)(he)華瑋博士為該文章的共同(tong)第一作者，王(wang)漢中研究員為通(tong)訊作者。（通(tong)訊員 余(yu)波）

    文章鏈(lian)接：