近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所生物信息學(xué)及應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)在小麥中，生長(zhǎng)素路徑抑制因子TaIAA21通過與生長(zhǎng)素響應(yīng)因子互作來調(diào)控下游乙烯響應(yīng)因子基因的表達(dá)，進(jìn)而影響小麥粒型和粒重的分子機(jī)制。10月12號(hào)，相關(guān)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(zhǎng)、粒寬和粒重是影響作物產(chǎn)量的重要因素。生長(zhǎng)素信號(hào)對(duì)籽粒發(fā)育具有重要作用。生長(zhǎng)素路徑負(fù)調(diào)控因子在植物生長(zhǎng)素信號(hào)傳導(dǎo)通路中扮演重要角色，對(duì)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(zhuǎn)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(zhǎng)、粒寬和粒重的負(fù)調(diào)控因子。通過對(duì)該基因進(jìn)行生物技術(shù)操作可使籽粒外果皮細(xì)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(dá)的生長(zhǎng)素響應(yīng)因子，鑒定出生長(zhǎng)素路徑抑制因子TaIAA21和TaARF25與基因 TaERF 3 組成籽粒發(fā)育調(diào)控分子模塊，并驗(yàn)證了其通過內(nèi)部互作調(diào)控籽粒的粒型和粒重。另外，在我國(guó)小麥種質(zhì)資源中的自然變異調(diào)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(cè)，小麥育種有選擇該類單倍型的趨勢(shì)。上述研究對(duì)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(guó)家自然基金、河北自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程“藏糧于技”項(xiàng)目資助。

 

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