南农大研究成果入选“2014年度中国科学十大进展” 为水稻株型改良提供理论支撑

　　中国江苏网2月11日讯（记者 郭蓓 通讯员 许天颖）2月10日，由国家科学技术部基础研究管理中心等部门组织的“2014年度中国科学十大进展”揭晓，南京农业大学万建民教授课题组研究成果“阐明独脚金内酯调控水稻分蘖和株型的信号途径”入选，并位列“十大科技进展”首位。该成果首次在遗传和生化层面上证实了D53蛋白作为独脚金内酯信号途径的抑制子参与调控植物分枝(蘖)生长发育，不仅为水稻株型改良提供重要理论基础，也为籼粳交杂种优势利用提供有用的基因和材料。

　　水稻籼粳亚种间存在强大杂种优势，但籼粳交杂种普遍存在株高超高的问题。分枝是决定植物株型发育的主要决定因素。在水稻、小麦等主要禾本科作物中，分枝通常被称为分蘖，是决定产量的重要农艺性状之一。分蘖的生长发育受到遗传因素的严格调控，其主要调控机制是通过植物激素信号通路协调分蘖芽的起始与伸长。长期的研究表明生长素和细胞分裂素是调控株型建成的主要激素。

　　独脚金内酯(Strigolactone)是2008年发现的调控植物分枝的第三种激素，对植物株型起着至关重要调控作用，但其信号传导途径却知之甚少。万建民教授课题组利用一个水稻部分显性矮杆突变体dwarf 53(d53)，通过图位克隆获得D53基因，它编码一个新的在结构上与I类Clp ATPase类似的核蛋白。分析发现，在独脚金内酯存在条件下，D53蛋白可与两个已知的独脚金内酯信号分子D14、D3互作，形成D53-D14-SCFD3蛋白复合体，使D53蛋白泛素化，进而被蛋白酶体特异降解，诱导下游目标基因表达，使独脚金内酯信号响应。

　　该成果以Article Research形式在2013年12月26日《Nature》上正式发表，目前已被SCI他引31次。Nature杂志同期News & Views栏目为本研究发表了专题评述，认为“D53蛋白的发现为研究独脚金内酯和其他激素信号途径提供了积极帮助，并对调节植物营养分配与利用具有深远的影响”。

　　围绕水稻籼粳交杂种优势利用相关基因的挖掘和育种利用，万建民教授团队经过20多年的研究，继2010年度“抗条纹叶枯病高产优质粳稻新品种选育及应用”获得国家科技进步一等奖后，研究成果“水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育”再次获得2014年度国家技术发明奖二等奖。长期以来，该团队围绕水稻产量、品质、抗性等重要农艺性状，挖掘重要基因，研究基因功能，阐明重要性状形成的分子基础，将分子育种与常规育种相结合，创制新种质，培育高产、优质、多抗、广适性的水稻新品种，为保障我国粮食安全做出了积极贡献。

　　据悉，“中国科学十大进展”由科技部基础研究管理中心等部门组织开展，涵盖自然科学所有领域的重要进展。2014年度评选是从270项推荐成果中选出30项作为候选进展。在此基础上，由中国科学院院士、中国工程院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等对候选进展进行无记名投票，得票数位前10位的候选进展入选年度“中国科学十大进展”。