萬建民院士領銜的中國農(nóng)業(yè)科學院作物功能基因組研究創(chuàng)新團隊克隆了水稻穗粒數(shù)關鍵調(diào)控基因GNA，闡明了該基因通過與水稻穗型關鍵因子互作進而調(diào)控水稻穗粒數(shù)和產(chǎn)量的分子機制。相關研究成果在線發(fā)表在《植物細胞（The Plant Cell）》上。水稻是我國重要的糧食作物，穗粒數(shù)是水稻產(chǎn)量構(gòu)成的三要素之一，挖掘穗粒數(shù)關鍵調(diào)控基因并解析其分子機制是突破水稻單產(chǎn)瓶頸的有效途徑。該研究通過一個水稻穗型突變體克隆了控制穗粒數(shù)的重要基因GNA 。研究發(fā)現(xiàn)，在中花11、日本晴和寧粳3號等水稻品種中過表達該基因可顯著增加植株穗粒數(shù)，較野生型單株產(chǎn)量提高10%以上。實驗表明，GNA與水稻穗型關鍵因子DEP1互作，共同抑制細胞分裂素氧化還原酶的生成，通過促進細胞分裂素在穗部的積累從而增加穗粒數(shù)。研究人員進一步對777份水稻品種的單倍型分析發(fā)現(xiàn)，水稻品種中存在DEP1 和GNA 的優(yōu)勢聯(lián)合單倍型。該研究闡明了水稻穗粒數(shù)關鍵調(diào)控基因GNA調(diào)控穗粒數(shù)增加的分子機制，為水稻遺傳改良及分子設計育種提供了重要基因資源和理論基礎。