5月14日，中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队联合农业基因组研究所等单位，建立了以“流”性状为核心的分子设计育种框架，通过靶向调控维管束运输能力，实现水稻产量与品质的协同改良。相关研究成果发表在《高级研究杂志（Journal of Advanced Research）》上。

穗颈维管束作为水稻光合产物运输的重要通道，其运输效率直接影响到籽粒灌浆，是突破高产、优质难以兼顾的关键，但相关遗传机制尚不明确。

研究团队利用248份种质，鉴定穗颈维管束、产量、品质14个相关性状，结合31个已克隆基因分析发现，优化粳稻的穗颈维管束运输系统，可显著提升单穗重、降低垩白，实现高产与优质协同改良。随后，团队筛选出5个关键基因GL3.1、GW5、FLO2、LVPA4、RST1，并突破传统仅聚焦“源”或“库”的改良思路，将维管束“流”性状作为水稻分子设计育种的核心靶点，构建了多基因协同作用指导产量与品质同步改良的调控体系。该研究为粳稻高产优质育种提供了理论基础和可选择的靶点，也为小麦、玉米等禾谷类作物突破产量品质权衡提供重要参考。

作科所与基因组所联合培养博士后翟来圆、作科所博士研究生张志远和沈阳农业大学博士研究生邵奎添为该论文共同第一作者，作科所徐建龙研究员、基因组所陈凯正高级农艺师和沈阳农业大学王韵教授为该论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金青年基金项目、深圳市优秀科技创新人才培养项目和中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123226003929?via%3Dihub