種子大小是水稻產(chǎn)量構(gòu)成的要素之一，長期以來一直是很多作物育種改良的重要目標(biāo)。生長素作為最為重要的植物激素之一，參與了植物生長發(fā)育的眾多重要過程。盡管生長素的合成、運輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在模式植物擬南芥中研究已比較深入，然而其在作物中的研究和對作物產(chǎn)量的影響仍知之甚少。

    中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國家重點實驗室儲成才研究員和其合作者李家洋院士課題組通過對一水稻大粒顯性突變體（Big grain1, Bg1-D）的研究，發(fā)現(xiàn)BG1編碼一個受生長素特異誘導(dǎo)的早期響應(yīng)的未知功能蛋白，在水稻莖和穗的維管組織中特異表達(dá)。有意思的是，BG1過表達(dá)株系生長素極性運輸能力顯著增強(qiáng)，并導(dǎo)致水稻籽粒顯著增大。田間試驗表明，BG1過量表達(dá)株系與對照相比千粒重增加25%，產(chǎn)量增加21%。BG1過量表達(dá)植株生物量也顯著提高。進(jìn)化分析表明BG1在高等植物中具有高度保守性。過表達(dá)BG1同樣使雙子葉植物擬南芥種子增大及生物量增加，暗示BG1在單、雙子葉植物生物量及作物產(chǎn)量改良中均具有極大的應(yīng)用潛力。

    該項研究成果于2015年8月17日在美國科學(xué)院院刊（PNAS）在線發(fā)表（doi:10.1073/pnas.1512748112）。劉林川博士和童紅寧副研究員為論文共同第一作者，研究得到國家自然科學(xué)基金、農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ椀荣Y助。