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我室专家发现具双重功能水稻新基因

华中农业大学

瞿凌云

生物学理论认为，一个基因通常决定生物的一个性状。华中农大教授王石平研究小组的一项发现却改变了这一固有认识：他们发现的一个水稻新基因控制着两个完全不同的性状。
该项研究成果发表在国际著名学术杂志《基因与发育》5月版上。文章发表后引起该杂志的极大兴趣，随即发表了3页纸篇幅的述评，而王石平等的研究论文篇幅大约为6页。
据了解，此项研究是华中农大领衔主持的“十五”国家重大科技专项“水稻重要农艺性状相关功能基因组研究”下的一个子课题。1999年启动研究工作时，王石平等科研人员发现，水稻中有这个名为Xa13的基因时，就易感染白叶枯病；剔除它，细菌在水稻中就不能存活，水稻抗病性就很好。研究人员因此希望它能在水稻品种改良中发挥作用。
但后来科研人员偶然发现，一旦完全抑制该基因的功能，水稻就完全不结种子；不完全抑制它的功能，水稻就结一点点种子。
研究人员断定，这说明Xa13基因不仅控制水稻的生殖生长，而且控制着水稻的抗病，这就意味着两个完全独立的生命活动过程由同一基因控制。传统生物学理论认为，一个基因控制一个性状，比如人得了什么癌症，或者高矮等都是由某一个基因控制的。王石平等人的发现却否认了这一认识。
王石平昨日介绍，这个基因既是人类的朋友，又是人类的敌人。没有它水稻不能结种子，但有了它，水稻又易感染白叶枯病——它是目前全球威胁水稻生产的三大病害之一。
这个水稻有害基因的存在，还改变了另一传统的生物学认识。王石平介绍，生物进化的过程是保留有利、淘汰有害性状的过程。随着环境的变化，有害基因会在进化过程中逐步被剔除。但研究人员的这项发现证明，有害基因在生物进化过程中仍有可能完整保留在基因组中。
专家称，该发现还可提供一个寻找提高水稻抗病性并增加产量方法的新思路：如果能够抑制该基因在水稻叶子中的作用，则能够降低水稻感染白叶枯病的可能；而再同时强化该基因在稻花中的作用，又能提高水稻的产量。因此，科研人员将有望获得性状更加优良的水稻。

责任编辑：Betty

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