水稻籼粳亚种间杂种优势强大，一般比亚种内杂交稻产量潜力高10-30%，是进一步提高水稻产量的重要途径。但是籼粳亚种间杂种存在半不育、株高超亲和超亲晚熟等问题，严重影响其在生产上的利用。万建民教授课题组为解决水稻籼粳亚种超亲晚熟问题，在国家自然科学基金、863计划等项目资助下，开展了水稻抽穗期相关基因克隆和育种利用研究。

        水稻品种抽穗期的差异影响品种的耕种区域与适应性。该课题组在前期研究中已明确我国各稻区主栽品种的抽穗期基因型及其温光响应特性，并克隆了光钝感基因DTH8（Plant Physiology，2010）。最近，精细定位和图位克隆了在长日照条件下促进水稻抽穗（7天左右）的微效数量性状位点DTH2，其编码一个CONSTANS-like蛋白，独立于已知的开花集成子Hd1和Ehd1，通过诱导成花素基因Hd3a和RFT1促进抽穗。进一步分析发现DTH2中存在两个功能核苷酸多态性位点（FNP），这两个FNP与在亚洲北部自然长日照条件下的提早抽穗和增加适应性相关，是水稻在驯化或改良过程中适应长日照而受到人工选择的靶基因，体现了微效QTL在作物适应和育种中起重要作用（PNAS，2013）。

        该课题组利用在自然长日照条件下显现不抽穗表型的突变体，图位克隆了控制抽穗的基因Ehd4，编码一个水稻特有的CCCH类锌指蛋白。Ehd4基因通过诱导Ehd1调节成花素基因Hd3a和RFT1的表达从而控制抽穗。进一步分析发现Ehd4主要有两种单倍型，一种主要存在于籼稻中（Hap_2），而另一种主要存在于粳稻中（Hap_3），且Hap_3比Hap_2具有更强的促进开花的能力，说明Ehd4对栽培稻的不同亚种能够适应不同地理环境发挥着重要作用（Plos Genetics，2013）

        这些研究成果为进一步开展水稻籼粳杂种优势利用，培育适宜抽穗期的水稻新品种奠定了技术、基因和材料基础，特别是抽穗期微效QTL的克隆和功能解析为水稻抽穗期分子设计育种提供了条件。上述研究由中国农业科学院作物科学研究所和南京农业大学作物遗传和种质创新国家重点实验室合作完成。

        原文链接：http://www.plosgenetics.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pgen.1003281

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