原標題：研究證實栽培稻芒缺失受人工馴化選擇

中科院上海生科院植物生理生態(tài)所、國家基因研究中心韓斌團隊，通過圖位克隆法克隆了野生稻控制芒發(fā)育的An-1基因，該基因編碼一個bHLH轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，從而揭開了相關(guān)水稻遺傳之謎。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《植物細胞》雜志。

通常認為，野生稻的種子普遍具有長芒，因為芒在種子傳播和防止鳥獸食用方面起著重要作用。然而，具芒的種子不易收獲和儲存，因而長芒可能在人工選擇中逐漸退化喪失，致使大部分栽培稻無芒。但是，控制芒發(fā)育的分子遺傳基礎及栽培稻芒的缺失是否受人工馴化選擇一直是個未解之謎。

此次研究人員發(fā)現(xiàn)，在具有野生稻An-1基因的近等基因型系中，掃描電鏡顯示當小穗發(fā)育的SP6期，外莩頂端因細胞持續(xù)分裂延伸形成芒原基，芒原基中細胞進一步分裂導致芒原基繼續(xù)延伸。原位雜交顯示An-1在小穗發(fā)育的SP6期，在外莩原基頂端開始強烈表達，其表達一直持續(xù)到SP8期晚期，這種特異的表達引起芒原基的起始和延伸。同時，An-1基因的表達上調(diào)引起組蛋白H1和H4的表達上調(diào)，使細胞持續(xù)分裂，導致粒子變長。然而，An-1基因也在幼穗中表達，其表達的上調(diào)會引起一個重要的細胞分裂素調(diào)控基因LOG的下調(diào)表達，從而引起每穗粒數(shù)的減少。

研究還發(fā)現(xiàn)，與野生稻相比，栽培稻群體中An-1序列的遺傳多樣性顯著降低，顯示該遺傳位點受到強烈人工選擇。據(jù)此，研究人員推斷，栽培稻中無芒基因型由于其遺傳變異既導致芒的缺失，也顯著提高了水稻的產(chǎn)量，因而逐步被人工馴化選擇下來。

（來源：《中國科技報》）