2010年6月,中国科学家在英国《自然·遗传学》杂志上报告,他们成功克隆了一个可帮助水稻增产的关键基因,该基因能使水稻向杆壮穗大的理想株型发展,在高产育种中具有重要应用前景。下列关于水稻遗传物质的叙述错误的是

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不是


水稻
水稻

禾本科，属须根系，不定根发达,穗为圆锥花序，自花授粉。一年生栽培谷物。秆直立，高30～100厘米。叶二列互生，线状披针形，叶舌膜质，2裂。圆锥花序疏松；小穗长圆形，两侧压扁，含3朵小花，颖极退化，仅留痕迹，顶端小花两性，外稃舟形，有芒；雄蕊6；退化2花仅留外稃位于两性花之下，常误认作颖片。颖果。原产亚洲热带。是世界主要粮食作物之一。我国水稻播种面占全国粮食作物的1/4，而产量则占一半以上。栽培历史已有6000～7000年。为重要粮食作物；除食用颖果外，可制淀粉、酿酒、制醋，米糠可制糖、榨油、提取糠醛，供工业及医药用；稻秆为良好饲料及造纸原料和编织材料，谷芽和稻根可供药用。

水稻是一年生禾本科植物，高约1.2米，叶长而扁，圆锥花序由许多小穗组成。所结子实即稻谷，去壳后称大米或米。世界上近一半人口，包括几乎整个东亚和东南亚的人口，都以稻米为食。稻的栽培历史可追溯到约公元前3000年的印度，后逐渐向西传播，中世纪引入欧洲南部。除称为旱稻的生态型外，水稻都在热带、半热带和温带等地区的沿海平原、潮汐三角洲和河流盆地的淹水地栽培。种子播在准备好的秧田上，当苗龄为20至25天时移植到周围有堤的水深为5至10厘米的稻田内，在生长季节一直浸在水中。收获的稻粒称为稻谷，有一层外壳，碾磨时常把外壳连同米糠层一起去除，有时再加上一薄层葡萄糖和滑石粉，使米粒有光泽。碾磨时只去掉外壳的稻米叫糙米，富含淀粉，并含约8%的蛋白质和少量脂肪，含硫胺、烟酸、核黄素、铁和钙。碾去外壳和米糠的大米叫精米或白米，其营养价值大大降低。米的食用方法多为煮成饭。在东方、中东及许多其他地区，米可配以各种汤、配菜、主茶食用。碾米的副产品包括米糠、磨得很细的米糠粉和从米糠提出的淀粉，均用作饲料。加工米糠得到的油既可作为食品也可用于工业。碎米用于酿酒、提取酒精和制造淀粉及米粉。稻壳可做燃料、填料、抛光剂，可用以制造肥料和糠醛。稻草用作饲料、牲畜垫草、覆盖屋顶材料、包装材料，还可制席垫、服装和扫帚等。稻的主要生产国是中国、印度、日本、孟加拉国、印度尼西亚、泰国和缅甸。其他重要生产国有越南、巴西、韩国、菲律宾和美国。上个世纪晚期，世界稻米年产量平均为4000亿公斤左右，种植面积约1.45亿公顷。世界上所产稻米的95%为人类所食用。

水稻喜高温、多湿、短日照，对土壤要求不严，水稻土最好。幼苗发芽最低温度10～12℃，最适28～32℃。分蘖期日均20℃以上,穗分化适温30℃左右；低温使枝梗和颖花分化延长。抽穗适温25～35℃。开花最适温30℃左右，低于20℃或高于40℃，受精受严重影响。相对湿度50～90％为宜。穗分化至灌浆盛期是结实关键期；营养状况平衡和高光效的群体，对提高结实率和粒重意义重大。抽穗结实期需大量水分和矿质营养；同时需增强根系活力和延长茎叶功能期。每形成1千克稻谷约需水500～800千克。

生产遍及除南极以外的各大洲。

中国是世界上水稻栽培历史最悠久的国家，据浙江余姚河姆渡发掘考证，早在六七千年以前这里就已种植水稻，比泰国还早千余年

中国著名的小站稻主产于天津市，它是在袁世凯小站练兵时引进的品种在小站地区试种成功，后来经天津南郊的高庄子李氏大地主改良后成为今天的小站稻，它口味好，成饭后松软可口，成为天津的主要粮食产品之一，但是文化大革命中它曾经做为四旧品种停种了很长的一段时间，改革开放后又在天津南郊大面积种植。

近年，我国北方大面积地区干旱少雨，淡水资源严重缺乏，使水稻的种植又一次受阻，已经好几年没有人种植水稻了。

转基因水稻从实验室走向田野


据新华社杭州电广受世人关注的转基因水稻研究正从实验室走向田野，记者最近从中国水稻研究所获悉，转基因水稻已进入大田释放阶段，现正申请商品化生产。

1996年，中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组，在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻，为解决长期以来困扰杂交稻制种纯度问题提供了新方法。这项成果名列由我国500位两院院士评选出的“1997年中国十大科技进展”榜首。之后，课题组又成功配制出抗除草剂转基因直播水稻，可省工省时除尽稻田杂草。

去年3月，中国水稻所与浙江钱江生物化学股份有限公司联合组建了浙江金穗农业基因工程有限公司，正式拉开了将转基因水稻推向产业化的序幕。

目前，黄大年等人已选育出一批优良的转基因水稻组合和新品系，经农业部基因产品安全委员会的安全审定和批准，这些新品种已开始在浙江的富阳、临安、丽水等地进行继实验室研究和中间试验后的大田释放和试种示范，并正在向有关部门申请商品化生产。
我国水稻基因分离技术取得突破

我国科学家运用独创的基因分离技术已成功地获取近两千条水稻cDNA片段，并研制出国内第一张功能独特的水稻基因芯片。

这项由浙江大学生物技术研究所李德葆教授研究组首次提出的模块表达序列标签技术（M－EST），最近获中国国家知识产权局的专利保护。

芯片上集成的成千上万的密集排列的分子微阵列，使人们能在短时间内分析大量的生物分子，快速准确地获取样品中的生物信息，效率是传统检测手段的成百上千倍。它被一些科学家誉为是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。

由中科院上海生科院植物生理生态所、植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究员领导的课题组，在水稻产量相关功能基因研究上取得突破性进展，成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2，并深入阐明了相关的生物学功能和作用机理，显示这一基因在高产分子育种中具有应用前景。相关论文已于4月8日在线发表于国际顶级遗传学杂志《自然·遗传学》(《Nature Genetics》)。
遗传改良或基因工程是提高作物产量的有效手段之一。寻找与高产相关的功能基因对水稻高产育种具有重要的理论意义和应用价值。粒重是决定水稻产量的要素之一，它是由多个基因控制的复杂数量性状，相关分子遗传调控机理还不清楚。

林鸿宣研究员指导博士生宋献军和黄巍等经过多年的潜心研究，成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2。大量翔实的实验结果表明，GW2作为一个新的E3泛素连接酶，可能参与了降解促进细胞分裂的蛋白，从而调控水稻谷壳大小、控制粒重以及产量；当GW2的功能缺失或降低时，基因降解可能与细胞分裂相关蛋白的能力下降，从而加快细胞分裂，增加谷粒谷壳的细胞数目，进而显著增加水稻谷粒的宽度、加快籽粒灌浆速度、增加粒重以及产量。

研究人员通过分子标记选择方法将大粒品种的GW2基因导入小粒品种中培育成新株系，分别收获了种于大田的25株。测定每株的产量，与小粒品种相比，新株系虽然每穗粒数有所减少，但由于粒重的明显增加，最终引起单株产量显著增加，显示这个基因在高产育种中具有利用价值。增产效果有待于进一步的小区试验考察和验证。研究成果为作物高产育种提供了具有自主知识产权和重要应用前景的新基因；为阐明作物产量和种子发育的分子遗传调控机理提出了新见解。

《自然·遗传学》杂志三位评审人对这项研究一致给予高度评价：“我们现在可以通过控制GW2的功能得到合适大小的水稻谷粒，在这一点上我相信这是一项在水稻产量育种史上有重要意义的工作”“有关该基因定位克隆、序列分析和转基因表型鉴定以及E3泛素连接酶的功能实验是令人信服的”“这是一篇将引起遗传工作者极大兴趣的力作，该论文通过大量而深入的实验包括基因定位克隆、基因结构分析、功能和表型鉴定等证明该基因控制水稻谷粒大小，为作物种子的遗传调控机理研究提出了有价值的见解。

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