近日，中国农业科学院作物科学研究所童红宁研究员带领的团队破解了一项国际关注近百年的科研难题，他们成功揭示了水稻种质资源“复粒稻”独特的簇生现象背后的遗传基础，并发现了植物激素油菜素甾醇（BR）在调控水稻穗粒数上的关键作用机制。这一研究成果已在线发表于世界顶级学术期刊《科学》。
自20世纪30年代起，复粒稻因其每个稻穗上能产生多个紧密簇生的谷粒而备受瞩目，但其形成机理一直笼罩在神秘面纱之下。经过长期研究，童红宁团队通过大规模化学诱变和田间精细筛选，最终定位到关键基因BRD3，并通过基因实验证明该基因对于复粒稻簇生表型的重要性。进一步研究表明，BRD3编码的是一种调节油菜素甾醇代谢酶，当该基因在特定部位适度激活表达时，能够降低油菜素甾醇含量，从而显著增加每穗的谷粒数量，同时对粒重等其他农艺性状并无负面影响。这项研究不仅揭示了油菜素甾醇如何通过调控水稻二级分枝决定穗粒数的新途径，还打破了穗粒数与粒重之间的负相关平衡关系的传统认知。田间试验数据显示，通过调控BRD3基因，复粒稻的二级枝梗数可增长35.2%，穗粒数增加28.2%，最终实现11.27%至20.96%的产量提升。
这一重要发现不仅为未来水稻新品种改良提供了全新的理论依据和技术路径，而且展现了油菜素甾醇在植物生殖发育过程中时空特异性的新功能，预示着水稻育种领域将有望实现前所未有的产量突破。
此项研究得到了国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程、崖州湾种子实验室及福建省“5511”协同创新工程等多个项目的支持，充分体现了我国在水稻遗传学和作物育种领域的领先地位与创新能力。
