水稻等作物的株型是決定其產量的核心因素之一。水稻株型的形成主要取決于植株高度、分蘗數目、分蘗角度以及穗形態等因素。在水稻育種中，株型的改良對水稻產量的提高發揮了重要作用，并一直是品種選育的重要指標。
國際水稻研究所等研究機構定義的理想水稻株型具有分蘗少、無效分蘗減少或無、穗粒數多、莖稈粗壯等特征。對于這樣一個理想株型的夢想而言，育種的現實是必須在水稻生長發育的不同時期協同調控相關性狀的"理想"形成，包括營養生長期的分蘗與莖稈發育、生殖生長期的穗型發育等。其中每一個性狀都是由非常復雜且了解甚少的機制所調控。因此，就現代發育生物學的原理而言，"理想株型"也是"夢想株型"，是一個在短期內幾乎難以取得突破的科學難題與技術難題。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士和中國水稻研究所錢前研究員帶領的科研團隊，經過數年的聯合攻關，在闡明水稻理想株型形成的分子機理方面取得了突破性進展。李家洋院士等利用具有理想株型特征的水稻材料"少蘗粳"，通過系統的遺傳學分析和圖位克隆等手段，分離鑒定了控制水稻理想株型的主效數量性狀基因IPA1 (Ideal Plant Architecture 1)。IPA1基因編碼一個含SBP-box的轉錄因子，參與調控多個生長發育過程，因而是一個多效基因。IPA1基因的突變導致分蘗數減少、莖稈粗壯、穗粒數和千粒重顯著增加，具有理想株型的典型特征。功能研究發現IPA1 mRNA的穩定性與翻譯同時受到microRNA156的精細調控，從而揭示了調控理想株型形成的一個重要分子機制。
為了探索IPA1基因的應用價值，李家洋院士等通過回交轉育方法將突變ipa1基因導入水稻品種"秀水11"中。通過對回交后代的近等基因系的分析發現，與其親本"秀水11"相比較，含突變ipa1基因的株系具有 "理想株型"的典型特征，在田間小區試驗中產量增加了10%以上。
IPA1基因的研究成果為塑造水稻理想株型、培育超級水稻品種奠定了堅實的基礎。隨著研究的深入，將為突破水稻產量瓶頸提供全新的思路。這也是在水稻株型研究上取得的又一突破性成果，上述研究的主要結果近期發表在國際權威學術期刊Nature Genetics。日本的一個研究小組的類似的結果同時發表在該刊物上，SCIENCE對這兩項研究進行了新聞評述，菲律賓國際水稻所的水稻遺傳學家Hei Leung評價說：“這兩項研究是從遺傳學上闡明控制水稻產量的卓越成果”。
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