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華農專(zhuān)家發(fā)現具雙重功能水稻新基因(2006.06.05)
漢網(wǎng)消息(記者瞿凌云 通訊員王景剛)生物學(xué)理論認為,一個(gè)基因通常決定生物的一個(gè)性狀。華中農大教授王石平研究小組的一項發(fā)現卻改變了這一固有認識:他們發(fā)現的一個(gè)水稻新基因控制著(zhù)兩個(gè)完全不同的性狀。 該項研究成果發(fā)表在國際著(zhù)名學(xué)術(shù)雜志《基因與發(fā)育》5 月版上。文章發(fā)表后引起該雜志的極大興趣,隨即發(fā)表了3頁(yè)紙篇幅的述評,而王石平等的研究論文篇幅大約為6頁(yè)。 據了解,此項研究是華中農大領(lǐng)銜主持的“十五”國家重大科技專(zhuān)項“水稻重要農藝性狀相關(guān)功能基因組研究”下的一個(gè)子課題。1999年啟動(dòng)研究工作時(shí),王石平等科研人員發(fā)現,水稻中有這個(gè)名為Xa13的基因時(shí),就易感染白葉枯??;剔除它,細菌在水稻中就不能存活,水稻抗病性就很好。研究人員因此希望它能在水稻品種改良中發(fā)揮作用。 但后來(lái)科研人員偶然發(fā)現,一旦完全抑制該基因的功能,水稻就完全不結種子;不完全抑制它的功能,水稻就結一點(diǎn)點(diǎn)種子。 研究人員斷定,這說(shuō)明Xa13基因不僅控制水稻的生殖生長(cháng),而且控制著(zhù)水稻的抗病,這就意味著(zhù)兩個(gè)完全獨立的生命活動(dòng)過(guò)程由同一基因控制。 傳統生物學(xué)理論認為,一個(gè)基因控制一個(gè)性狀,比如人得了什么癌癥,或者高矮等都是由某一個(gè)基因控制的。王石平等人的發(fā)現卻否認了這一認識。 王石平昨日介紹,這個(gè)基因既是人類(lèi)的朋友,又是人類(lèi)的敵人。沒(méi)有它水稻不能結種子,但有了它,水稻又易感染白葉枯病??它是目前全球威脅水稻生產(chǎn)的三大病害之一。 這個(gè)水稻有害基因的存在,還改變了另一傳統的生物學(xué)認識。王石平介紹,生物進(jìn)化的過(guò)程是保留有利、淘汰有害性狀的過(guò)程。隨著(zhù)環(huán)境的變化,有害基因會(huì )在進(jìn)化過(guò)程中逐步被剔除。但研究人員的這項發(fā)現證明,有害基因在生物進(jìn)化過(guò)程中仍有可能完整保留在基因組中。 專(zhuān)家稱(chēng),該發(fā)現還可提供一個(gè)尋找提高水稻抗病性并增加產(chǎn)量方法的新思路:如果能夠抑制該基因在水稻葉子中的作用,則能夠降低水稻感染白葉枯病的可能;而再同時(shí)強化該基因在稻花中的作用,又能提高水稻的產(chǎn)量。因此,科研人員將有望獲得性狀更加優(yōu)良的水稻。