北京時間3月25日凌晨，《科學》雜志在線發表了中國農業大學團隊和華中農業大學團隊的聯合科研成果，一個在玉米和水稻中都具有的關鍵基因被發現。試驗表明，通過對該基因的編輯改良，有望能將玉米和水稻的產量分別提高10%和8%左右。研究同時解析了玉米和水稻趨同選擇的遺傳規律，為作物馴化的機理解析和未來作物育種奠定了重要理論基礎。
玉米、水稻和小麥這三大農作物，為全球人類提供了50%以上的能量攝入。人類先祖從約1萬年前就開始了對野生植物的馴化。這些作物馴化發生在地球的不同地區，祖先各不相同，形態和生長習性各異。它們在長期的改良和選擇過程中，是否遵循了共同的遺傳規律？這是一個重大的基礎科學問題，對作物的遺傳改良也有重要的實踐意義。中國農大和華中農大的聯合研究團隊歷經18年，從基因和基因組兩個層面進行了系統的研究。其中，首次發現了玉米和水稻中都具有的一個關鍵基因。
△基因編輯KRN2可以同時提高玉米和水稻的產量
華中農業大學副校長，湖北洪山實驗室常務副主任、首席科學家嚴建兵介紹，他們將新發現的這個關鍵基因命名為KRN2，通過對這一基因的編輯，可以調控玉米穗行數，從而將玉米的產量提高10%，同時這一基因，在水稻的基因組里也同樣存在，進行基因編輯，它能夠使水稻的產量增加8%。這是我們具有重大知識產權的基因，有可能為解決我們的糧食安全問題做貢獻。
嚴建兵教授介紹，重要的功能基因的發現，將為作物遺傳改良、新作物的從頭馴化帶來新的契機?？蒲袌F隊通過研究也解析了玉米和水稻趨同選擇的遺傳規律。
△玉米和水稻趨同選擇的分子機制
嚴建兵教授介紹，下一步，聚焦KRN2基因，聯合研究團隊將依托湖北洪山實驗室，組建玉米基因組、育種基因設計、分組育種等創新團隊，打通從基礎研究到標記基因的開發，以及品種選育、產業推廣運用全產業鏈。
（原標題《我國科學家發現可同時提高水稻玉米產量的關鍵基因》）
見習編輯 歐陽晨煜 審讀 吳劍林 審核 鄭蔚珩