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華農(nóng)專家發(fā)現(xiàn)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(rèn)為,一個(gè)基因通常決定生物的一個(gè)性狀。華中農(nóng)大教授王石平研究小組的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)卻改變了這一固有認(rèn)識:他們發(fā)現(xiàn)的一個(gè)水稻新基因控制著兩個(gè)完全不同的性狀。 該項(xiàng)研究成果發(fā)表在國際著名學(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頁紙篇幅的述評,而王石平等的研究論文篇幅大約為6頁。 據(jù)了解,此項(xiàng)研究是華中農(nóng)大領(lǐng)銜主持的“十五”國家重大科技專項(xiàng)“水稻重要農(nóng)藝性狀相關(guān)功能基因組研究”下的一個(gè)子課題。1999年啟動研究工作時(shí),王石平等科研人員發(fā)現(xiàn),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(xì)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。 但后來科研人員偶然發(fā)現(xiàn),一旦完全抑制該基因的功能,水稻就完全不結(jié)種子;不完全抑制它的功能,水稻就結(jié)一點(diǎn)點(diǎn)種子。 研究人員斷定,這說明Xa13基因不僅控制水稻的生殖生長,而且控制著水稻的抗病,這就意味著兩個(gè)完全獨(dú)立的生命活動過程由同一基因控制。 傳統(tǒng)生物學(xué)理論認(rèn)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(xiàn)卻否認(rèn)了這一認(rèn)識。 王石平昨日介紹,這個(gè)基因既是人類的朋友,又是人類的敵人。沒有它水稻不能結(jié)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(tǒng)的生物學(xué)認(rèn)識。王石平介紹,生物進(jìn)化的過程是保留有利、淘汰有害性狀的過程。隨著環(huán)境的變化,有害基因會在進(jìn)化過程中逐步被剔除。但研究人員的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)證明,有害基因在生物進(jìn)化過程中仍有可能完整保留在基因組中。 專家稱,該發(fā)現(xiàn)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(qiáng)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。