《自然—遗传学》：研究发现中国超级稻增产关键基因
亩产900公斤的超级稻
中国超级稻的高产奥秘一直备受关注，中国研究人员3月22日在英国《自然—遗传学》（Nature Genetics）杂志网络版上报告说，他们发现一个名为“DEP1”基因的突变对促使中国超级稻增产起着关键作用，这一发现将有助于研究和培育出更高产的水稻新品种。
水稻产量由分蘖数、穗粒数、粒重等多种农艺性状决定，其增产研究也是涉及多个基因和环境综合作用的复杂问题，目前对水稻产量形成的分子基础的认识还非常有限，而且研究难度很大。
中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究员等人经过5年的研究发现，水稻中“DEP1”基因会发生突变，突变后的基因被称为“DEP1”，它能促进细胞分裂，使得稻穗变密、枝梗数增加和每穗籽粒数增多，从而促使水稻增产。
研究人员还发现，目前在中国东北和长江中下游地区大面积种植的高产水稻品种中都含有“DEP1”基因，表明这一基因已经在中国超级稻的增产中发挥了作用。
傅向东在接受新华社记者采访时介绍说，“DEP1”基因不仅能促进水稻增产，而且也能在其他主要农作物（如小麦和大麦）中发挥作用，这一发现对农作物高产分子育种有重要应用价值，可望由此进一步研究和培育出更高产的农作物新品种。
据介绍，中国农业部于1996年启动了“中国超级稻研究”项目。十余年来，中国超级稻已经完成了亩产800公斤的目标，正在向亩产900公斤迈进。中国超级稻已经在中国长江流域稻区、华南稻区和东北稻区广泛种植，并推广到全球多个国家和地区。
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《自然—遗传学》发表论文摘要（英文）
,人物简介
傅向东，男，博士，研究员，博士生导师。
1991年获武汉大学生物系学士学位。1994年获中国科学院武汉植物所硕士学位。1996-1997年在英国John Innes Centre应用遗传系做访问学者。1998-2000年在英国John Innes Centre作物遗传系，获浙江大学和John Innes Centre联合培养博士。2001-2005年在John Innes Centre细胞与发育生物学系做博士后。2004年入选中国科学院“百人计划”。研究方向：植物激素和植物生长发育的分子与细胞生物学。 主要研究赤霉素调控植物生长发育和开花的分子机理及其信号转导途径、探讨植物激素之间互作和环境应答对植物形态建成的调控机理。
1. 赤霉素作用的分子机理与信号转导
以模式植物拟南芥、水稻来研究赤霉素调控植物生长发育和开花的分子机制及其信号转导途径。目前的研究结果表明赤霉素参与种子萌发，植物生长和开花等发育过程，其信号转导途径的关键成员——DELLA蛋白（GRAS家族蛋白）阻遏植物生长发育。赤霉素促进植物生长发育是通过形成一个SCFSLY1/GID2 E3 Ligase复合体并与DELLA蛋白发生亲和作用，进而通过26S Proteasome蛋白质降解途径特异性降解DELLA蛋白，从而实现 “de-repress”. 但赤霉素的信号转导途径，DELLA蛋白的功能，F-box蛋白是如何与底物DELLA蛋白相互作用及其调控的机理仍不清楚。我们实验室目前的主要工作是通过理化因素诱导突变体和基因芯片分析等手段，分离鉴定赤霉素调控植物生长发育和α-淀粉酶活性的相关基因，并利用分子遗传和细胞生物学手段来研究这些基因的功能。利用免疫共沉淀的方法分离蛋白，了解其蛋白本生的修饰及分离与其相互作用的蛋白，使我们进一步了解蛋白作用的分子机理。
水稻 “绿色革命”基因（SD1）是赤霉素生物合成途径的一个关键酶， 小麦“绿色革命”基因（RHT）是赤霉素信号转导途径的关键成员-DELLA蛋白本生。利用模式植物对赤霉素调控植物生长发育和开花的研究，目的在于认识分子机理的基础上，建立水稻小麦等农作物改良新的分子育种研究体系。
2. 植物激素和环境应答的互作与植物形态建成
植物生长发育受植物的内源激素、生长环境和营养的影响。三者共同调控植物的生长发育、形态建成及开花等发育过程。三者间相互作用，尤其是不同信号转导途径间的Cross-talking已被人们意识，但我们对其分子机理的了解还非常不够。我们实验室以拟南芥根发育作为研究对象、分离鉴定与植物激素互作和环境应答相关的突变体。研究不同激素间的互作对植物根生长和发育的调控，及其受或对环境应答的影响，进一步阐明植物激素和环境互作调控植物发育的分子机理。
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