近日，中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用团队运用谷子模式体系发现作物籽粒产量调控的关键基因，并解析了其调控禾谷类作物籽粒发育的分子机制，为提高禾谷类作物产量提供了理论基础和基因资源。相关研究成果发表在《自然·通讯（Nature Communications）》上。
谷子是我国起源的特色杂粮作物，也是C4禾本科的新兴模式植物。粒重及籽粒大小是禾本科作物的重要性状，直接影响作物的最终产量。发掘主效位点和可被育种利用的关键基因，对于探索作物高产育种的遗传基础具有重要意义。
谷子产量调控关键基因SGD1的鉴定及机制解析该科研团队通过谷子突变体图位克隆并解析发现，SGD1编码一个泛素连接酶，能够通过和油菜素内酯信号受体互作，增强该信号通路的稳定性进而调节植物细胞大小，影响谷子的株高、粒重和株型等多个关键农艺性状。该基因的优异单倍型，能够显著提高谷子单株产量及谷瘟病抗性，且SGD1在水稻、小麦和玉米等禾谷类作物中具有保守的调控作物籽粒产量的功能。尹伟伦院士、钱前院士和谢旗研究员对该成果作出了高度评价。专家一致认为，该研究发挥了谷子作为新兴模式作物应有的优势，筑起了作物基础研究领域的新平台，解析和利用SGD1基因资源，对提高禾谷类作物产量，保障国家粮食安全具有重要意义。