近日，中科院植物研究所葛頌研究組和系統與進化植物學國家重點實驗室海外學術顧問、密歇根州立大學桑濤教授合作，通過對水稻落粒基因sh4的群體遺傳學分析，揭示了選擇對該基因影響，并探討了水稻馴化的速率和可能機制。該成果發表在最近一期New  Phytologist（2009,  184:  708－720）雜志上。

　　作物的不落粒對于作物生產具有重要意義。水稻落粒基因sh4是第一個被鑒定控制作物落粒的數量性狀主效基因，由密歇根州立大學桑濤教授小組發表在2006年Science雜志上。為了進一步探討該基因的進化歷史，進而了解水稻馴化過程和機制，葛頌課題組和桑濤教授合作，對該基因的分子群體遺傳學進行了研究。

　　通過選取秈稻和粳稻（Oryza  sativa  ssp.  indica和O.  sativa  ssp.  japonica）代表性品種以及代表水稻野生祖先種O.  nivara和O.  rufipogon的群體樣品，他們對控制水稻落粒的兩個位點sh4和qSH1的變異進行了研究，發現不落粒sh4的等位基因在所有栽培稻中都被固定下來，多態性極低。進一步的系統發育和群體遺傳分析表明，sh4等位基因為單次起源，在水稻馴化過程中通過人工選擇而得以固定。相反，對qSH1的選擇在栽培稻indica和japonica中都不明顯。進一步的分析表明，人類對sh4基因的選擇很強，以至于該基因在100年內就被固定在栽培稻的居群中，因此推測考古學所報道的不落粒表型的緩慢固定可能是由于在水稻培育的早期對變異相對較弱的選擇，而不是對于sh4的選擇。

　　該研究從基因進化的角度為揭示栽培稻的起源提供了重要資料。(植物研究所)