近日，由南京所与中国农科院作物科学研究所联合完成的综述论文“Overview of Genes Governing Rice Grain Size”在国际农学领域权威期刊Rice Science（JCR1区，IF=7.4）上在线发表。该研究系统梳理了水稻粒型基因的调控网络，为水稻精准分子改良提供了重要的理论支撑。

水稻粒型是决定水稻产量与品质的核心农艺性状，受多通路基因协同调控。随着人口增长与耕地减少的矛盾日益加剧，突破水稻产量瓶颈已成为保障全球粮食安全的关键。近二十年来，得益于分子生物学与高通量测序技术的发展，GS3、GW2、GS2、DEP1等大量粒型主效基因被成功克隆。深入解析这些关键基因的上下游调控关系及通路间的交叉互作机制，对通过改良粒型提升水稻产量具有重要指导意义。

该综述全面总结了调控水稻粒型的五大核心通路：泛素-蛋白酶体途径、G蛋白信号通路、转录因子调控网络、植物激素信号转导及MAPK激酶级联反应。文章阐释了各通路间广泛的信号交叉与蛋白互作机制，揭示了它们如何通过协同调控颖壳细胞增殖与扩张、穗型建成及胚乳灌浆等过程来决定粒型。研究表明，多个关键基因能够打破产量相关性状间的遗传拮抗，实现产量与品质的协同改良。

针对未来发展方向，综述提出应依托水稻泛基因组、单细胞测序与多组学技术，深入挖掘野生稻中兼具优良粒型与抗逆性的等位基因；借助AI深度学习预测籽粒表型、筛选最优基因聚合组合；并通过靶向编辑基因调控区创制新等位基因，以推动水稻智能育种的发展。

南京所王艳艳为论文第一作者，中国农业科学院作物科学研究所乔卫华研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（No.32501947）、江苏省青年人才托举工程（No.JSTJ-2025-694）和中国农业科学院三亚国家南繁院（No.YBXM2561）的资助。