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鑒定了調控小麥籽粒淀粉合成與粒重的關鍵基因 MYB44 ，解析了該基因及其水稻同源基因負向調控胚乳淀粉合成與粒重的分子機制，相關研究成果發表在《分子植物》（ Molecular Plant ）上。
關鍵基因 MYB44 可調控小麥胚乳淀粉合成。中國農科院作科所供圖
淀粉是小麥胚乳中的主要儲藏物質，其積累對產量和品質均具有重要影響。但目前對小麥淀粉合成調控機制仍知之甚少。因此，挖掘儲藏淀粉合成關鍵調控基因，闡明其分子通路對小麥品質遺傳改良具有重要意義。
研究團隊通過對145份重測序小麥材料進行全基因組關聯分析，鑒定到一個控制淀粉合成的關鍵基因 MYB44 ，敲除該基因可顯著提高籽粒淀粉含量及其粒重，且該突變體在多環境下呈現良好的增產穩定性。
研究發現，該基因可通過抑制小麥籽粒中淀粉合成、海藻糖和次級代謝相關基因表達，負向調控胚乳淀粉合成與粒重。進一步研究發現，水稻和小麥中 MYB44 同源基因功能保守，表明該基因在不同作物籽粒淀粉合成和粒重形成中可能發揮相似的調控作用。該研究系統闡明了 MYB44 在小麥和水稻中的生物學功能，為谷物類作物品質產量的遺傳改良提供了新靶點和理論基礎。
作科所博士后劉云川，John Innes Centre王明明博士，作科所碩士研究生王垚佳、劉海霞為論文共同第一作者，中國工程院院士、作科所研究員劉旭，研究員張學勇、郝晨陽和副研究員侯健為論文共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.06.007
