农业媒体报道科学家揭秘三粒一簇复粒稻之谜

在复杂的水稻遗传学中，一种独特的水稻品种——复粒稻，自20世纪30年代以来一直是科学家们研究的焦点。它与普通水稻不同，在穗子上，不仅有一个、两个甚至三个种子可以长在一簇上，这使得它被称为“三粒奇”，但其背后的遗传机制却一直未能被完全揭示。

近日，中国作物科学研究所和福建省水稻研究所联合中国科学院遗传与发育生物学研究所的一支团队，由童红宁带领，终于从基因层面解开了复粒稼“三粒一簇”的秘密。这项突破性研究不仅为我们理解植物生长规律提供了新的视角，更重要的是，为提高单产水平而培育新品种提供了理论基础和实践途径。该研究成果于北京时间3月8日在国际期刊《科学》上发表。

童红宁教授指出，作为我国主要粮食作物之一，以及全球超过半数人口的主粮来源，水稻面临着全球人口增长和耕地面积减少的双重挑战，因此提高单产至关重要。通过精细调控每亩可用的资源，如增加穗数、穗粒数以及提升每个穗中的粒重，是实现这一目标的关键步骤。而复粒稼“三粒一簇”现象，就是这些资源配置过程中的一个谜题。

经过多年的深入研究，该团队成功创造了大量变异体，并最终发现并克隆控制这种现象的关键基因BRD3。这段基因编码蛋白质能够降解一种名为油菜素甾醇激素。当BRD3作用时，“油菜素甾醇”的含量下降，使得二级枝梗增多，从而导致“三粒一簇”。进一步分析显示，这种精确调控没有对通常所认为会影响到的其他方面产生负面效应，比如保持良好的颖重比。

李家洋院士评价道：“一般情况下，大量穗节数意味着颖重可能会减小，而这两者之间存在负相关关系。但这项工作似乎打破了一般规律，为分子设计育种策略提供了一大潜力。” 这次重大发现不仅推动了解决农业生产中难题，也展示了人类对于自然界奥秘探索无限热情和创新能力。