水稻米粒的顆粒大小與分量*取決于一個名為GIF1的基因。一期的《自然—遺傳學》（Nature Genetics）雜志專門報道了中美科學家在水稻育種研究中的這一新發現。
GIF1基因主要負責控制水稻中轉化酶的活動。水稻中轉化酶位于細胞壁上，將蔗糖轉化為用于合成淀粉的物質，這些物質繼續發育后就能長成米粒。如果GIF1基因控制的轉化酶不活躍，水稻就很難長出飽滿的顆粒。
領導此項研究工作的*生物學家何祖華介紹說，他們首先在水稻中篩選出一些米粒分量明顯不足的變異植株，并從中鑒別出一種特殊的變異植株，而這一植株根本無法長出正常大小的米粒。于是，他們對該植株進行進一步的研究，發現是該植株的GIF1基因出現了變異。
通過試驗，他們進一步發現，如果GIF1基因正常無變異，轉化酶活性呈正常狀態；如果GIF1因發生變異而表達不夠，轉化酶的活性僅為正常水稻的17%。研究小組培育出一種轉基因水稻，使GIF1基因過度表達。結果發現，這種水稻的顆粒比正常水稻的大，分量也要重。
參與研究的賓夕法尼亞大學華人科學家馬宏說，他們的研究工作表明，通過加強某個特定基因的表達，可以實現稻米增產的目標。這個新基因的發現將有助于培育高產轉基因水稻新品種。
科學家們認為，這一分子機制能進一步用于育種。“許多擁有高產潛力的水稻，包括通常具有更大的水稻圓錐花叢（更大數量的稻穗）的超級稻，都經常結實不良。我們相信，改良結實從而增加稻穗重量，會極大地提高水稻產量的潛力，”何祖華告訴本刊記者。
此外，在另一期《自然—遺傳學》雜志上，中國農業大學和清華大學的科學家報告他們發現古代馴化野生倒伏水稻變成直立型水稻的分子機制，這一過程在水稻被馴化的過程中發揮了關鍵作用，改善了植物的結構，提高了稻穗產量。
這組科學家發現水稻倒伏是被一個名為PROG1（倒伏生長）的基因控制，許多現代的稻株打破了PROG1的功能，讓它不能表達，這導致了栽培稻種直立生長、更多稻穗和更高的產量。
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