原標(biāo)題：研究證實(shí)栽培稻芒缺失受人工馴化選擇

中科院上海生科院植物生理生態(tài)所、國(guó)家基因研究中心韓斌團(tuán)隊(duì)，通過圖位克隆法克隆了野生稻控制芒發(fā)育的An-1基因，該基因編碼一個(gè)bHLH轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，從而揭開了相關(guān)水稻遺傳之謎。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《植物細(xì)胞》雜志。

通常認(rèn)為，野生稻的種子普遍具有長(zhǎng)芒，因?yàn)槊⒃诜N子傳播和防止鳥獸食用方面起著重要作用。然而，具芒的種子不易收獲和儲(chǔ)存，因而長(zhǎng)芒可能在人工選擇中逐漸退化喪失，致使大部分栽培稻無芒。但是，控制芒發(fā)育的分子遺傳基礎(chǔ)及栽培稻芒的缺失是否受人工馴化選擇一直是個(gè)未解之謎。

此次研究人員發(fā)現(xiàn)，在具有野生稻An-1基因的近等基因型系中，掃描電鏡顯示當(dāng)小穗發(fā)育的SP6期，外莩頂端因細(xì)胞持續(xù)分裂延伸形成芒原基，芒原基中細(xì)胞進(jìn)一步分裂導(dǎo)致芒原基繼續(xù)延伸。原位雜交顯示An-1在小穗發(fā)育的SP6期，在外莩原基頂端開始強(qiáng)烈表達(dá)，其表達(dá)一直持續(xù)到SP8期晚期，這種特異的表達(dá)引起芒原基的起始和延伸。同時(shí)，An-1基因的表達(dá)上調(diào)引起組蛋白H1和H4的表達(dá)上調(diào)，使細(xì)胞持續(xù)分裂，導(dǎo)致粒子變長(zhǎng)。然而，An-1基因也在幼穗中表達(dá)，其表達(dá)的上調(diào)會(huì)引起一個(gè)重要的細(xì)胞分裂素調(diào)控基因LOG的下調(diào)表達(dá)，從而引起每穗粒數(shù)的減少。

研究還發(fā)現(xiàn)，與野生稻相比，栽培稻群體中An-1序列的遺傳多樣性顯著降低，顯示該遺傳位點(diǎn)受到強(qiáng)烈人工選擇。據(jù)此，研究人員推斷，栽培稻中無芒基因型由于其遺傳變異既導(dǎo)致芒的缺失，也顯著提高了水稻的產(chǎn)量，因而逐步被人工馴化選擇下來。

（來源：《中國(guó)科技報(bào)》）