日后盘中餐，粒粒皆变宽。记者昨天从中科院上海生科院植物生理生态所获悉，在与水稻产量相关的功能基因研究上，该所林鸿宣研究组取得突破性进展：成功克隆控制水稻粒重的基因GW2，这把拥有自主知识产权的“基因钥匙”，在高产分子育种方面显示出重要应用前景。相关论文本月8日在线发表于国际顶级遗传学杂志《自然·遗传学》。
要在水稻约4万个基因中，找到有助于解决粮食问题的基因，可谓“大海捞针”。目前，全球科学家只克隆出上百个水稻功能基因，而它们并不都有直接利用价值。其中，“粒重基因”作为决定水稻产量的要素之一，正成为国际研究热点，科学家们已瞄准几个有关基因。而此次我国科学家找到的基因，不仅属新发现，还明确了其分子遗传调控机理。
野生稻种的稻粒都很小，既保证了其种子数量，又便于传播，但这种“本性”并非人类所愿。多年来，植生所“植物分子遗传国家重点实验室”林鸿宣研究员及其博士生宋献军、黄巍等，通过加入分子标记进行跟踪、定位，从多个控制水稻粒重的基因中，发现GW2为“主效基因”。该基因能加快谷粒颖壳的细胞分裂，增加细胞数目，使颖壳这一“容器”变大，从而显著加快灌浆速度，增加谷粒宽度、粒重及产量。
通过分子标记辅助育种方法，科研人员将大粒品种的GW2基因导入小粒品种，培育成新株系，并与小粒品种进行比较试验。结果表明，新株系每穗的粒数虽减少了29.9％，但粒重增加了49.8％，因此单株产量仍增加近两成。从外观上看，大粒的粒径变得更宽，体积是小粒的1.5倍左右。专家表示，下一步在小区试验田中的较大面积播种，才能验证其亩产提高幅度有多少。
这种“大号米”怎样走上餐桌？研究人员介绍，利用已有的自然变异型大粒品种，与其它优质稻种杂交，并用这把“基因钥匙”进行人工选育，经过约七八代后，“大粒”性状就会自然而然保留，结出大小合适的谷粒。由于不再需要做“基因手术”，也就不属于“转基因”食品。
据悉，这是林鸿宣的研究组继克隆水稻耐盐功能基因SKC1之后，两年内第二次登上《自然·遗传学》。3位国际评审人对这项研究一致给予高度评价，称“这是一项在水稻产量育种史上有重要意义的工作”。