近日，国际权威学术期刊《自然·通讯（Nature Communications）》将中国农科院作物科学研究所刁现民团队完成的最新研究论文遴选为植物科学领域的近期标志性论文。该研究发掘出谷子籽粒产量关键基因SGD1，并揭示了其调控禾本科作物籽粒大小的分子机制。

谷子由青狗尾草驯化而来，其籽粒产量的提高是谷子驯化选择及遗传改良中的重大研究问题。近半个世纪来，在全球育种家的共同努力下，水稻、小麦、玉米等主粮作物籽粒产量提升了约4-8倍，但是谷子等杂粮作物产量的育种进步和遗传基础研究相对落后，对谷子遗传改良过程中所选择的位点或基因也知之甚少。因而，发掘谷子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。

该科研团队历时9年时间，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。

研究发现，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。

相关领域专家一致认为，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。