Science：可以提高玉米和水稻产量的基因

　　

研究人员比较了玉米和水稻(世界上最重要的两种经济作物)之间的驯化途径，发现了一种与玉米籽粒行数有关的基因，对这种基因的操作导致了玉米产量的增加。

研究发现，操纵水稻的相关基因也能提高这种主要作物的产量。该研究的作者说，探索这些基因在小麦等谷类作物中的作用，可以为开发提高产量的新的全球粮食作物提供机会。玉米和水稻是在近10万年前被驯化的。尽管每个物种在很大程度上是独立驯化的，但它们之间似乎共享了许多农业上令人满意的性状，包括易于栽培、粮食产量高和营养丰富。虽然这些性状似乎在不同的谷物谱系中经历了趋同选择，但尚不清楚它们是否由保守基因驱动。

如果是这样的话，在育种计划中针对这些基因可以提供一种方法来开发改良的谷物品种。为了验证这一点，研究人员对玉米及其进化祖先大刍草(teosinte)的基因组进行了研究，以寻找选择的进化信号，并确定了一个与籽粒数量增加相关的数量性状位点(QTL)。

通过对该基因组区域的精细定位，Chen等人找到了一个候选基因KRN2，它在水稻中有一个同源基因(OsKRN2)。作者确定这两个基因都与WD40蛋白相关，后者负向调节两种作物的粒数。Chen等人通过对这两种作物的基因编辑实验和对照田间试验证明，敲除该基因后，玉米和水稻的籽粒产量分别提高了10%和8%，而对其他农学性状没有任何明显的负面影响。

根据这些发现，该基因和其他趋同选择驱动的遗传元素为新作物的开发提供了有吸引力的目标。

文章标题

提高玉米和水稻籽粒产量的WD40蛋白的趋同选择