研究揭示“类绿色革命”基因增强玉米抗倒伏性的新机制

科技日报记者马爱平通讯员崔艳徐妙云近日,中国农业科学院生物技术研究所玉米功能基因组创新团队和华南农业大学合作,研究发现“类绿色革命”基因ZmSPL12通过调控D1基因转录增强玉米抗倒伏性的新机制,为玉米耐密株型改良提供了新…

科技日报记者 马爱平 通讯员 崔艳 徐妙云

近日,中国农业科学院生物技术研究所玉米功能基因组创新团队和华南农业大学合作,研究发现“类绿色革命”基因ZmSPL12通过调控D1基因转录增强玉米抗倒伏性的新机制,为玉米耐密株型改良提供了新的思路和基因源。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志》(Plant Biotechnology Journal)。

过表达ZmSPL12提高玉米抗倒伏性和单株产量

玉米株高是重要的农艺性状。降低株高、提高抗倒伏能力是玉米的育种目标。以玉米株高研究中的明星基因dwarf plant1(D1)为切入点,该研究发现转录因子ZmSPL12能直接与D1的启动子特异性结合,并抑制D1的转录,降低玉米节间中活性赤霉素含量,从而抑制细胞伸长,节间缩短,最终株高降低。进一步将ZmSPL12过表达片段导入玉米自交系中,能够显著降低优良玉米自交系的株高、改良其抗倒伏性,表明ZmSPL12具有类似“绿色革命”基因的功能,具有重要的育种价值。

该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和海南崖州湾种子实验室项目资助。

(中国农业科学院生物技术研究所供图)

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