中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)成才課題組通過大規(guī)模篩選水稻T-DNA插入突變體庫，獲得一個(gè)水稻籽粒顯著變大的突變體材料，分子生物學(xué)及遺傳學(xué)研究表明，該表型是由于編碼一個(gè)細(xì)胞色素P450基因OsCYP78A13 的激活而導(dǎo)致。在水稻基因組中OsCYP78A13 存在另一同源基因LOC_Os03g30420（命名為Grain Length 3.2，GL3.2），這兩個(gè)細(xì)胞色素P450基因具有不同的表達(dá)模式，轉(zhuǎn)基因分析表明它們均可促進(jìn)籽粒生長(zhǎng)。代謝組學(xué)研究證明，水稻中存在一種脂類化合物，可能是調(diào)控種子大小的關(guān)鍵信號(hào)分子。對(duì)1529份水稻品種序列多態(tài)性的分析發(fā)現(xiàn)在秈稻品種中CYP78A13 的多態(tài)性顯著高于粳稻品種。進(jìn)一步通過對(duì)粳稻品種日本晴和秈稻品種9311基因組序列的比對(duì)發(fā)現(xiàn)在CYP78A13 的啟動(dòng)子區(qū)域有3個(gè)InDELs，在編碼區(qū)有8個(gè)SNPs。通過對(duì)重組嵌合載體轉(zhuǎn)基因植物的統(tǒng)計(jì)分析顯示CYP78A13 編碼區(qū)的變異與水稻產(chǎn)量具有明顯的相關(guān)性，這項(xiàng)研究揭示秈稻品種中CYP78A13的多態(tài)性在水稻高產(chǎn)育種中具有非常大的潛在應(yīng)用價(jià)值。

　　該研究結(jié)果于9月25日在線發(fā)表于Plant, Cell & Environment 雜志（doi: 10.1111/pce.12452）。儲(chǔ)成才課題組徐凡博士和方軍副研究員為該論文的共同第一作者。該研究得到科技部“973”項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。