科技创新进展：研究发现水稻养分高效主效基因SBM1影响水稻产量
近日，我所水稻生物学国家重点实验室水稻功能基因组学创新团队在Plant Biotechnology Journal 期刊上发表了题为“The SEEDLING BIOMASS 1 allele from indica rice enhances yield performance under low-nitrogen environments”的研究论文，研究揭示了受水稻进化选择的养分高效主效基因SBM1影响水稻产量。
上世纪的矮化育种与杂种优势利用使我国水稻单产实现了两次大幅度的提升。但由于种植面积的不断减少，化肥的过量投入，导致产量增加与资源消耗、环境污染的之间的新矛盾日益突出，迫切需要进一步挖掘水稻高产潜力。因此，如何有效筛选、鉴定水稻养分高效的主效基因和新种质，是通过分子设计定向选育超级稻品种的必要途径，也是解决当前矛盾的关键。
该团队利用93-11/PA64s衍生的重组自交系群体及日本晴/Kasalath衍生的近等基因系克隆了一个位于水稻第1染色体上的调控水稻生物量的主效QTL qSBM1。基因互补、敲除和过表达等功能验证和分析表明SBM1负调控水稻株高、穗粒数、生物量和产量。通过对多样性水稻种质材料的序列和表型分析，发现SBM1在不同水稻亚群间呈显著的籼粳分化，SBM1Kasalath单倍型为最有利单倍型，能够在低氮下表现较高的氮肥利用效率和谷粒产量，并且在水稻育种改良过程中受到选择，具备明显的育种应用潜力。此外，还发现SBM1能够与丝裂原活化蛋白激酶OsMPK6互作，并通过基因编辑技术证明了两者对生物量和穗粒数起共调控的作用。这项研究为培育具较高产量潜力和氮肥利用效率的环境友好型水稻品种提供了优异等位基因和理论依据。
该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和浙江省人才计划的资助。我所博士后徐静和博士生王佳佳、深圳基因组研究所商连光副研究员为该文共同第一作者，钱前研究员和张光恒研究员为共同通讯作者。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13642