研究揭示“類綠色革命”基因增強(qiáng)玉米抗倒伏性的新機(jī)制

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所玉米功能基因組創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，研究發(fā)現(xiàn)“類綠色革命”基因ZmSPL12通過(guò)調(diào)控D1基因轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)玉米抗倒伏性的新機(jī)制，為玉米耐密株型改良提供了新的思路和基因源。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》(Plant Biotechnology Journal)。

過(guò)表達(dá)ZmSPL12提高玉米抗倒伏性和單株產(chǎn)量

玉米株高是重要的農(nóng)藝性狀。降低株高、提高抗倒伏能力是玉米的育種目標(biāo)。以玉米株高研究中的明星基因dwarf plant1(D1)為切入點(diǎn)，該研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子ZmSPL12能直接與D1的啟動(dòng)子特異性結(jié)合，并抑制D1的轉(zhuǎn)錄，降低玉米節(jié)間中活性赤霉素含量，從而抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)，節(jié)間縮短，最終株高降低。進(jìn)一步將ZmSPL12過(guò)表達(dá)片段導(dǎo)入玉米自交系中，能夠顯著降低優(yōu)良玉米自交系的株高、改良其抗倒伏性，表明ZmSPL12具有類似“綠色革命”基因的功能，具有重要的育種價(jià)值。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金和海南崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目資助。

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所供圖)

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