2025年11月21日，“2025中国农业科学重大进展”在第十二届中国现代农业发展论坛暨2025中国农学会年会上正式发布。其中，中国农业科学院作物科学研究所钱前院士、童红宁研究员团队联合福建省农科院水稻研究所赵明富研究员团队的成果“破解‘复粒稻’多粒簇生之谜”排在首位。
2024年3月，中国农业科学院作物科学研究所钱前院士、童红宁研究员团队联合我院水稻研究所赵明富研究员团队在《Science》期刊上发表文章：Enhancing rice paniclebranching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition。该研究破译了国际关注近百年的水稻种质资源“复粒稻”形成的遗传基础，揭示了植物激素油菜素甾醇（BR）调控水稻穗粒数的机制，为培育高产水稻新品种提供了理论基础和新路径。
多年来，赵明富研究员团队持续与钱前院士、童红宁研究员团队等对水稻复粒稻簇生现象开展研究，以复粒稻材料为背景，通过化学诱变，筛选出2份不簇生的突变体株系，通过回交转育、重测序和关联分析，最终定位到了关键基因“BRD3”。实验显示，“BRD3”基因在水稻二级分枝分生组织部位被激活，导致了该部位“BR”代谢酶含量减少。“BR”代谢酶减少后，引发一系列连锁效应，最终延迟二级分枝分生组织向小穗分生组织转变。因此，水稻有了更多时间来进行分枝，从而长出了更多二级分枝，同时还伴随着小穗梗长度缩短。研究人员进一步研究发现，编码“BR”代谢酶的“BRD3”基因，仅在特定组织中被激活，作用范围被限制在一定空间内，“BR”含量降低使得穗粒数增多的同时，对籽粒大小等农艺性状并无明显影响。研究人员将调控“BR”代谢酶的基因导入到多个水稻品种中后发现，相对于非簇生品种，复粒稻二级枝梗数增多，穗粒数显著增加，而穗长、穗数、抽穗期和千粒重等其他产量性状都没有显著差异，最终产量增加11.27%-20.96%，且对籽粒品质没有负面影响。
近几年来，赵明富研究员团队将复粒稻多粒簇生的科研成果应用到育种上，在海南、福建等育种基地开展穿梭育种，在复粒稻亲本材料创制、优势组合选育及配套栽培技术探索等方面取得系列进展，特别是培育出复粒稻新品系和新组合表现突出，不仅展示出强大的增产潜力，而且在米质、株型、抗逆性等方面也展现出优良的综合性状，为培育突破性品种奠定基础。
据了解，“2025中国农业科学重大进展”评选工作由中国农业科学院农业信息研究所组织开展，按照“前沿引领、开创卓越、重大突破”的原则，以2024年度Web of Science收录的农业领域中国学者以第一或通讯作者发表的46832篇高水平论文为基础，经文献计量初选、同行专家评审和院士遴选等过程，评选出10项重大进展。
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