稻穗籽粒灌漿過(guò)程不是同步的，一個(gè)圓錐花序中穎花開(kāi)花遲早與灌漿速率和粒充實(shí)率密切相關(guān)。先開(kāi)的穎花（強(qiáng)勢(shì)穎花）灌漿速率和粒充實(shí)率高；后開(kāi)的穎花（弱勢(shì)穎花）灌漿速率低，甚至不結(jié)穎果，因此弱勢(shì)穎花低的灌漿速率嚴(yán)重影響和限制了“超級(jí)”水稻產(chǎn)量。水稻灌漿過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)淀粉積累的過(guò)程，受脫落酸（ABA）和乙烯等激素的影響，然而強(qiáng)弱勢(shì)穎花之間灌漿差異的出現(xiàn)是否與淀粉和激素合成相關(guān)基因的調(diào)控有關(guān)？有待于進(jìn)一步研究。

 

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)朱國(guó)輝老師利用Affymetrix水稻芯片進(jìn)行強(qiáng)弱勢(shì)穎花之間基因的表達(dá)差異分析，發(fā)現(xiàn)淀粉合成、ABA和乙烯合成相關(guān)基因的檢出信號(hào)均出現(xiàn)了2倍以上的差異變化，再結(jié)合分子生物學(xué)和生理生化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了ABA和乙烯對(duì)淀粉合成基因調(diào)控的影響。該文章發(fā)表在2011年三月Journal of Experimental Botany雜志上。其中基因芯片技術(shù)服務(wù)由上海伯豪生物技術(shù)有限公司/生物芯片上海國(guó)家工程研究中心（）完成。

 

本研究中，朱國(guó)輝老師利用Affymetrix水稻基因芯片研究了強(qiáng)弱勢(shì)穎花開(kāi)花后3天和9天基因表達(dá)譜變化。在芯片中包含的51279個(gè)水稻轉(zhuǎn)錄本中，發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)的基因與糖代謝、激素合成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、光合作用等功能相關(guān)。水稻籽粒灌漿是淀粉積累的過(guò)程，因此在籽粒灌漿中淀粉合成相關(guān)基因決定了粒重。在糖代謝中，與淀粉合成途徑相關(guān)功能酶編碼基因大部分已知。因此文章重點(diǎn)關(guān)注灌漿期淀粉合成基因的表達(dá)差異。對(duì)淀粉代謝相關(guān)差異表達(dá)基因進(jìn)行聚類分析和半定量實(shí)驗(yàn)認(rèn)為：SUS基因、UGPase 基因、AGPase 基因、GBSS基因、SSS基因、SBE基因、GPT1基因、BT1-2基因在籽粒灌漿速率和淀粉積累中有重要的作用。

圖1. 水稻灌漿期淀粉代謝相關(guān)基因?qū)哟尉垲惙治?/DIV>