華中農(nóng)業(yè)大學(xué)黨委書記高翅（左一）和嚴(yán)建兵（左二）科研團(tuán)隊(duì)在南繁基地進(jìn)行科學(xué)研究（資料圖）。新華網(wǎng)發(fā) 李金發(fā)攝

　　新華網(wǎng)武漢3月26日電（連迅、楊寧）中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴(yán)建兵教授科研團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)18年研究，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在玉米和水稻中都存在的關(guān)鍵基因，通過對(duì)這一基因的編輯改良，有望將玉米、水稻產(chǎn)量分別提高10%、8%左右。這一研究成果25日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)雜志《科學(xué)》上。

　　經(jīng)過漫長(zhǎng)的歲月演變，玉米、水稻和小麥成為迄今人類馴化最為成功的三大農(nóng)作物，為人類提供了50%以上的能量攝入。這些作物在長(zhǎng)期的改良和選擇過程中發(fā)生了什么？是否遵循了共同的遺傳規(guī)律？華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、首席科學(xué)家嚴(yán)建兵說，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)18年，師生三代人持續(xù)攻關(guān)，從基因和基因組兩個(gè)層面對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

　　經(jīng)過研究，科研人員從野生玉米資源里新發(fā)現(xiàn)了一個(gè)基因，能夠增加玉米穗行數(shù)從而增加單穗籽粒數(shù)目和產(chǎn)量，命名為KRN2。同時(shí)，在水稻基因組中也鑒定出同源基因OsKRN2。這項(xiàng)研究還利用基因編輯技術(shù)創(chuàng)制了KRN2和OsKRN2基因功能敲除的新材料，多年多點(diǎn)的田間小區(qū)試驗(yàn)表明，玉米KRN2敲除系和水稻OsKRN2敲除系可分別提高10%的玉米產(chǎn)量和8%的水稻產(chǎn)量，并且對(duì)其它農(nóng)藝性狀沒有明顯的負(fù)面影響。

　　課題組進(jìn)一步在全基因組水平上，對(duì)玉米和水稻趨同選擇的范圍與機(jī)制進(jìn)行了深入解析，共檢測(cè)到490對(duì)經(jīng)歷了趨同選擇的同源基因?qū)?。?yán)建兵說，此次發(fā)現(xiàn)的KRN2，只是其中一個(gè)影響產(chǎn)量的基因，其它受趨同選擇的基因中，還蘊(yùn)藏著很多可用于玉米和水稻遺傳改良的“寶藏”，這在宏觀上或者說在整個(gè)基因組水平上，對(duì)作物遺傳改良指明了新方向。

　　目前，聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)正在努力，爭(zhēng)取做更大范圍的試驗(yàn)，放在更多條件、背景下來檢測(cè)上述研究成果。嚴(yán)建兵同時(shí)表示，由于發(fā)現(xiàn)了作物的遺傳規(guī)律，也就意味著這是可以“觸類旁通”的。

　　科研團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)田進(jìn)行科學(xué)研究（資料圖）。新華網(wǎng)發(fā)