中国科学院研究团队在《自然·遗传学》发表论文,揭示水稻DNA中存在一种特殊三维结构,该发现有望提升作物产量与氮肥利用效率。这项水稻基因组研究成果由遗传与发育生物学研究所傅向东教授团队完成,为农业可持续发展提供新的科学依据。
研究团队发现一段环状DNA序列通过调控RCN2基因表达,同时影响水稻籽粒数量和氮肥吸收效率。傅向东教授指出:“提高作物产量取决于增强植物体内的‘源’和‘库’。”这种水稻基因组三维结构通过协调碳氮代谢与穗发育过程,突破传统育种中产量与肥效难以兼得的限制。
该研究首次在植物中发现OsYY1蛋白介导的染色质环形成机制。这种水稻基因组三维构象能够将远端调控元件与基因启动区连接,精确控制RCN2基因活性。实验表明,通过编辑调控序列可优化染色质环结构,在低氮条件下仍能保持较高产量水平。
这项水稻基因组研究为作物遗传改良开辟了新途径。研究人员表示,该发现不仅适用于水稻品种优化,还可为其他谷物作物育种提供参考,推动农业生产的提质增效与资源节约。
更多信息: 染色质环挤出的精确控制提高了水稻可持续绿色革命产量,《自然遗传学》(2025)。期刊信息: 《自然遗传学》













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