《自然遗传学》发两大高校新成果

　　

生物通报道：《Nature Genetics》杂志是Nature出版社旗下的著名科技期刊，内容主要涉及遗传学，基因组学等，近日来自安徽医科大学，以及华中农业大学的两项最新成果登上了这一期刊，介绍了麻风易感基因，与调控水稻粒重基因的新发现。

Identification of two new loci at IL23R and RAB32 that influence susceptibility to leprosy

山东省皮肤病性病防治研究所张福仁研究员及其研究团队，与安徽医科大学皮肤病研究所张学军教授科研团队、新加坡国立基因研究院刘建军教授团队在既往合作研究的基础上，利用山东省皮肤性病学重点实验室的基因分型平台完成的。这也是继该团队2009年在世界上首次利用全基因关联分析方法率先发现7个麻风易感基因后，在该领域取得的又一原创性成果。

研究人员通过对10531个病例及健康对照者的研究，对24个可疑位点做进一步验证，再次发现了2个新的麻风易感基因，并首次证实其中一个与传染病有关。同时，研究人员通过对迄今已发现的9个易感基因进行综合分析，发现其中2个具有交互作用，共同存在将影响人体对感染的免疫防御能力，成倍增加麻风的患病风险。

麻风是由麻风分歧杆菌感染易感个体后，经过一定的潜伏期，选择性侵犯皮肤和外周神经，晚期可致残的慢性传染病。资料显示，经过几十年的综合防治，麻风病人数在全球范围内大幅下降。但由于缺乏一级预防措施，没有预防疫苗，近15年来，新发病人数量没有明显减少，我国每年新登记麻风病患者仍有2000例左右。因此，发现并保护易感个体对麻风的预防至关重要。

Natural variation in GS5 plays an important role in regulating grain size and yield in rice

华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张启发院士领衔的水稻国家创新研究团队，日前成功克隆了正调控水稻粒重的数量性状基因GS5。进一步的功能研究显示，该基因在高产分子育种中具有广阔的应用前景。

此项研究相关论文已于10月23日在线发表于国际顶级遗传学杂志《自然-遗传学》(《Nature Genetics》)。论文的第一作者是该团队张启发与何予卿教授共同指导的博士生李一博。

多年来，科学家们一直致力于寻找控制粒重即种子大小的关键基因，以往已经克隆出的GS3、GW2和qSW5粒形基因均与粒形呈负相关，即较高的基因表达水平，种子大小反而随之下降。

经过近10年的研究，华中农业大学团队此次克隆的GS5却是一个种子大小的正调控因子，其较高的GS5表达水平可能参与促进细胞周期循环，加快细胞循环进程，从而促进水稻颖壳细胞的横向分裂，进而增大颖壳的宽度，继而加快谷粒的充实和胚乳的生长速度，最终增大种子的大小以及增加谷粒的重量和单株产量。

大量研究表明，在除了谷粒大小目标性状有差异，而遗传背景完全相同的两个遗传材料中，谷粒大的材料比谷粒小者含有较高GS5基因表达，大粒比小粒宽了8.7%、千粒重增加了7.0%、单株产量提高了7.4%。

据李一博介绍，他们对来自亚洲不同地区的51份水稻品系进行GS5启动子比较测序，发现GS5在自然界主要有3种不同的组合方式，分别是GS5大粒单倍型、GS5中粒单倍型和GS5小粒单倍型，正好对应不同品系宽、中等宽和窄粒形等3组不同粒宽的性状。其中，GS5小粒单倍型是野生型，而GS5大粒单倍型是水稻驯化和育种过程中功能获得性的突变型。启动子镶嵌转化分析进一步表明，上述突变型的形成，取决于GS5启动子的自然变异。因此，GS5在水稻人工驯化和育种过程中起到了重要作用，并对水稻种子大小的遗传多样性贡献很大。

据了解，GS5及以前克隆的Ghd7等一大批基因，对于通过生物技术进行改良来提高产量提供了新的可能。

（生物通：万纹）