野生稻的種子成熟時(shí)便自動(dòng)脫落，這有利于種子的傳播和存活，但是“易落粒性”在以收獲成熟稻谷為目標(biāo)的栽培稻品種就會(huì)帶來(lái)收獲時(shí)的產(chǎn)量減少等負(fù)面影響。我們的祖先很早就從選擇落粒性降低的角度開(kāi)始了對(duì)水稻的馴化過(guò)程。事實(shí)上，現(xiàn)代栽培稻種子落粒性差別很大，這說(shuō)明落粒是一項(xiàng)多基因控制的復(fù)雜性狀。因此，深入全面地了解水稻落粒調(diào)控機(jī)制，減少因落粒帶來(lái)的產(chǎn)量損失，具有重要的農(nóng)業(yè)意義。

中科院上海生科院植生生態(tài)所/國(guó)家基因研究中心韓斌研究組周艷、呂丹鳳等研究生和研究人員，將野生稻W(wǎng)1943的第四號(hào)染色體導(dǎo)入到栽培稻廣陸矮4號(hào)背景下，構(gòu)建了一個(gè)包含已知落?；騍H4和qSH1并表現(xiàn)出極易落粒的材料SL4。他們通過(guò)對(duì)SL4進(jìn)行γ-ray誘變，篩選到兩個(gè)*不落粒的突變體shat1和shat2。這兩個(gè)突變體都不能形成離層，因此種子成熟后需要很大的拉力才能將種子從小枝梗上分離。通過(guò)圖位克隆和遺傳轉(zhuǎn)化驗(yàn)證，SHAT1基因被確定是一個(gè)AP2轉(zhuǎn)錄因子，與擬南芥的APETALA2基因具有很高的同源性，并且在離層高表達(dá)。shat2被確定為SH4基因的一個(gè)新的等位突變，與之前報(bào)道的栽培稻中sh4的單氨基酸替換突變類型不同，shat2是一個(gè)移碼突變，因此被命名為sh4-2。他們進(jìn)一步通過(guò)精細(xì)的原位雜交分析方法，全面系統(tǒng)地闡述了SHAT1，SH4和qSH1這三個(gè)基因的遺傳關(guān)系。SH4促進(jìn)SHAT1在離層的表達(dá)，反過(guò)來(lái)SHAT1也起到維持SH4在離層表達(dá)的作用，二者在離層的共同持續(xù)表達(dá)對(duì)于離層的正確形成是必需的。qSH1作用于SH4和SHAT1下游，通過(guò)維持SHAT1和SH4在離層的持續(xù)表達(dá)，從而促進(jìn)離層的形成。

該研究使用了一種巧妙的尋找落粒抑制突變體 （Suppressors） 的方法，來(lái)發(fā)現(xiàn)新的水稻落粒調(diào)控基因，并同時(shí)與已知的落粒調(diào)控基因起來(lái)，為水稻落粒研究開(kāi)創(chuàng)了一項(xiàng)新視野。該研究論文“APETALA2轉(zhuǎn)錄因子SHAT1對(duì)水稻種子落粒的遺傳調(diào)控”（Genetic Control of Seed Shattering in Rice by the AP2 Transcription Factor SHATTERING ABORTION1） 2012年3月9日在線發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊The Plant Cell上，同期The Plant Cell還配發(fā)了編輯部評(píng)論文章“SHAT1, A new player in seed shattering of rice”，給予了高度評(píng)價(jià)。