跳动城乡网在《自然植物》杂志发表的一项研究中，中国科学院遗传与发育生物学研究所(IGDB)李云海教授与中国水稻研究所朱旭东教授和王月星教授发现了一个理想的小粒尺寸基因——GSE3。
他们证明，利用雄性不育系中的 GSE3 小粒等位基因可以实现完全机械化的杂交种子生产和增加种子数量。
作物杂交技术为全球产量的大幅提高做出了贡献。过去几十年来，通过杂交水稻的推广，水稻产量提高了 20%-30% ，提高了粮食安全。目前，F1 杂交种子生产中劳动密集型的手工步骤阻碍了杂交水稻育种的全面机械化。
实现这一目标的一个有希望的方法是开发小粒雄性不育系和大粒恢复系，这样只需使用简单的筛子就可以将小的 F1 杂交种子从这两个品系的混合种植中机械分离出来。理想的小粒雄性不育系还应对田间试验中 F1 杂交种子数量和杂交水稻产量产生最小的负面影响。
天优华占(TYHZ)是我国推广种植的优良杂交水稻品种，数十年来一直受到广泛关注。天丰A(TFA)、天丰B(TFB)和华占(HZ)分别是天优华占的不育系、保持系和恢复系。研究人员将TFB与多种小粒水稻品种进行杂交，成功培育出理想的小粒保持系小桥B(XQB)及其相应的新型不育系小桥A(XQA)。
此外，还将大粒籼稻品种况思佳底与恢复系HZ进行杂交，培育出大粒恢复系大华占(DHZ)。田间试验表明，雄性不育恢复系XQA-DHZ可实现杂交水稻全程机械化生产，提高杂交稻种子数量，且不影响杂交稻产量。
研究人员确定GSE3基因是XQA和XQB小粒表型的致病基因，同时开展了大规模诱变筛选，以寻找培育理想小粒雄性不育系的基因，并分离出一个突变体m238，该突变体粒型小，粒数增加，且不损害其他农艺性状。进一步分析发现，m238是GSE3的一个新等位基因。
此外，他们还利用CRISPR-Cas9技术对三系和两系杂交水稻系统中的GSE3基因进行了基因组编辑，实现了杂交种子生产的全机械化，大大提高了杂交种子的数量。他们还发现GSE3编码一种与GCN5相关的N-乙酰转移酶样蛋白，该蛋白会影响组蛋白乙酰化水平。
GSE3被转录因子GS2募集至其共调控的晶粒大小基因的启动子上，并影响其共调控基因的组蛋白乙酰化状态，从而调控晶粒大小。
该研究表明，在恢复系与不育系粒重差别较大的情况下，仅通过编辑不育系中的GSE3基因，就可以实现部分优良杂交水稻品种的机械化制种。
对于其他优良杂交水稻品种，可通过编辑雄性不育系中的GSE3基因和恢复系中的大粒GS2基因或其他大粒基因来实现机械化杂交制种。 这为其他重要作物的机械化杂交制种提供了新的前景。
