作科所揭示小麥籽粒發(fā)育新機制

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所生物信息學及應用創(chuàng)新團隊研究發(fā)現(xiàn)在小麥中，生長素路徑抑制因子TaIAA21通過與生長素響應因子互作來調控下游乙烯響應因子基因的表達，進而影響小麥粒型和粒重的分子機制。10月12號，相關研究成果在線發(fā)表于《植物雜志（The Plant Journal）》上。

　　據(jù)李愛麗研究員介紹，粒長、粒寬和粒重是影響作物產(chǎn)量的重要因素。生長素信號對籽粒發(fā)育具有重要作用。生長素路徑負調控因子在植物生長素信號傳導通路中扮演重要角色，對植物器官發(fā)育具有重要作用。但是，到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)該類轉錄因子在小麥籽粒發(fā)育中的功能。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)TaIAA21是小麥籽粒粒長、粒寬和粒重的負調控因子。通過對該基因進行生物技術操作可使籽粒外果皮細胞顯著變大，籽粒變大。研究人員通過篩選籽粒發(fā)育早期高表達的生長素響應因子，鑒定出生長素路徑抑制因子TaIAA21和TaARF25與基因 TaERF 3 組成籽粒發(fā)育調控分子模塊，并驗證了其通過內(nèi)部互作調控籽粒的粒型和粒重。另外，在我國小麥種質資源中的自然變異調查表明，該基因大粒單倍型在栽培品種中出現(xiàn)的頻率高于地方品種，因此可推測，小麥育種有選擇該類單倍型的趨勢。上述研究對小麥高產(chǎn)育種具有重要借鑒意義。

 

　　作科所已畢業(yè)博士生賈美玲，碩士生李亞楠和在讀博士生王振玉為該論文的共同第一作者，作科所李愛麗研究員和毛龍研究員為該論文的共同通訊作者。該工作得到國家自然基金、河北自然科學基金、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程“藏糧于技”項目資助。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.15541