不再二选一！水稻高产优质协同改良新机制

水稻育种中长期存在产量与食味品质难以兼顾的问题。近日，华中农业大学何予卿教授联合湖北省农业科学院游艾青研究员团队在《Nature Communications》发表研究，解析了Ghd7介导的转录调控通路，为破解产量-品质负相关难题提供重要理论支撑。

研究证实Ghd7是控制淀粉含量QTL qAC7的关键基因，它能够直接激活下游TCP转录因子基因PCF3，并对PCF3表现显性上位效应。PCF3存在T/TA自然变异，优势等位基因PCF3-T可以抑制下游OsNF-YC4表达，降低籽粒蛋白、提升淀粉积累，进而改善稻米食味；而PCF3-TA丧失该抑制功能。

群体遗传分析显示，PCF3-T等位变异在栽培稻中仅占约13.5%，在育种中尚未被充分选择利用。

图2 Ghd7介导转录调控协同改良水稻产量与食味品质的作用模型

将Ghd7优异单倍型（Ghd7-1/4）与PCF3-T聚合后（GC2-T材料），田间表现出显著的协同改良效应：单株穗数增加1.49倍、有效穗数增加2.57倍、单株产量提升约15%，同时垩白度下降约29%、蛋白含量降低2.8%、胶稠度增加约27.95 mm，食味值显著提高。

这意味着通过精准聚合这两个基因的优异等位变异，可以在不牺牲产量的前提下同步改善稻米口感。

图3 聚合Ghd7与PCF3的优异基因型，田间表型对比图

该研究不仅揭示了水稻产量与品质协同调控的转录级联新机制，也提示我们：除已被驯化选择的基因外，野生稻中留存的未被选择的优异等位基因，是水稻育种不可忽视的宝贵资源。