研究揭示“類綠色革命”基因增強玉米抗倒伏性的新機制

近日，中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所玉米功能基因組創(chuàng)新團隊和華南農(nóng)業(yè)大學合作，研究發(fā)現(xiàn)“類綠色革命”基因ZmSPL12通過調(diào)控D1基因轉錄增強玉米抗倒伏性的新機制，為玉米耐密株型改良提供了新的思路和基因源。相關研究成果發(fā)表在《植物生物技術雜志》(Plant Biotechnology Journal)。

過表達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。以玉米株高研究中的明星基因dwarf plant1(D1)為切入點，該研究發(fā)現(xiàn)轉錄因子ZmSPL12能直接與D1的啟動子特異性結合，并抑制D1的轉錄，降低玉米節(jié)間中活性赤霉素含量，從而抑制細胞伸長，節(jié)間縮短，最終株高降低。進一步將ZmSPL12過表達片段導入玉米自交系中，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，具有重要的育種價值。

該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金和海南崖州灣種子實驗室項目資助。

(中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所供圖)

關鍵詞： 抗倒伏性 綠色革命 中國農(nóng)業(yè)科學院 生物技術研究所