禾谷类粮食作物穗发芽重要原因被证明

        中科院遗传发育所的方军博士等人，进一步证明了脱落酸在植物穗发芽中起重要作用，同时通过实验证明了造成穗发芽的重要原因。这项研究不仅对解决杂交稻穗发芽危害有现实指导作用，而且对小麦、玉米等其它禾谷类粮食作物穗发芽的控制也有借鉴意义。今年4月出版的国际植物学权威杂志《植物杂志》发表了这一成果。  

　　禾本科作物的穗发芽是世界性的自然灾害。仅在小麦上，约占全国小麦总面积83%%的种植区都发生过严重的穗发芽灾害。1998年，解放军总后勤部嫩江农场两万公顷小麦发生严重穗发芽，受灾面积达100%%，造成下年断种而不得不从外地调运。在水稻上，多年来由于育种更多地考虑高产、优质和抗病虫害指标，往往忽略了种子适度休眠的保留，尤其是杂交水稻制种过程中赤霉素（920）的大量使用，导致穗发芽危害严重。我国南方杂交稻制种中，正常年份穗发芽率为5%%左右，特殊年份（高温多雨）可超过20%%，即使是在常规育种中利用籼粳交培育的高产品种也大多具易穗发芽的弊端。  



　　穗发芽也是环境和植物互作最典型、最复杂的农艺性状之一。目前在禾谷类作物穗发芽机理研究上，一直难以从分子机制上进行深入研究。方军博士等和中国水稻所钱前博士合作,通过对大规模水稻突变体库进行系统筛选，获得了12份水稻穗发芽突变体材料，并根据其表型特点将其分成三种类型，《植物杂志》上发表的这篇文章对其中第一种类型突变体的四个穗发芽基因进行了定位和克隆，并对其进行了深入的功能分析，发现这四个基因均定位于类胡萝卜素合成途径。类胡萝卜素不仅是人体不可或缺的营养物质，在植物生长发育中，类胡萝卜素与叶绿素及蛋白质共同构成了类囊体膜上的光系统复合体，并作为叶绿素以外的光合辅助色素在光合作用中起着吸收和传递光能的作用。同时类胡萝卜素也是控制种子休眠的重要激素———脱落酸（ABA）合成的前体。