近日,中國農業科學院作物科學研究所小麥基因資源發掘與利用創新團隊揭示了小麥馴化基因Q通過調控赤霉素合成及信號傳導,影響小麥株高和穗長的分子機制。相關研究成果發表在《植物細胞(The Plant Cell)》上。
開展小麥株高和穗長等產量性狀基因研究對小麥高產育種有重要意義。已有研究證明小麥馴化基因Q是調控落粒性、株高、穗型等多個性狀的關鍵基因,但其遺傳機制尚不完全清楚。
科研團隊通過EMS誘變篩選獲得一個株高和穗長顯著降低的突變體,并克隆到基因Q的一個等位變異基因。研究發現,該等位變異基因編碼的蛋白通過抑制赤霉素合成關鍵基因的表達,降低了赤霉素的合成,進而影響小麥株高和穗長的形態。進一步研究發現,該蛋白還直接與赤霉素信號調控因子互作,可能干擾株高控制基因的降解過程。該研究首次揭示了Q蛋白在赤霉素生物合成與信號傳導中發揮的雙重調控作用,為小麥株型改良提供重要理論基礎。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。(通訊員 田浩園)
原文鏈接:https://doi.org/10.1093/plcell/koaf183