記者12月2日從華中農(nóng)業(yè)大學獲悉，該校校長、湖北洪山實驗室首席科學家、教授嚴建兵團隊鑒定到一個影響籽粒脫水的小肽——microRPG1。該小肽是玉米及其近緣種中特有的一種含31個氨基酸的新型小肽，由非編碼序列從頭起源，通過精確調(diào)節(jié)乙烯信號通路關鍵基因的表達來控制籽粒脫水。相關研究成果日前在線發(fā)表于《細胞》。
玉米是我國種植面積最大、總產(chǎn)量最高的作物。據(jù)了解，適合機械化收獲的玉米籽粒含水量須在15%至25%之間，而我國大多數(shù)玉米品種在收獲時籽粒含水量通常在30%至40%之間。長期缺乏快脫水品種，導致玉米籽粒機械化收獲面積不到15%，影響生產(chǎn)效率和種植成本。長期以來，控制籽粒脫水速率這一性狀的基因很少被克隆，其潛在機制尚不清楚，這是難以通過遺傳改良培育快脫水宜機收玉米品種的重要原因。
圍繞這一問題，嚴建兵團隊經(jīng)過11年持續(xù)攻關，發(fā)現(xiàn)了一個關鍵基因。
嚴建兵介紹，他所在團隊將目標鎖定為一個只存在于玉米中的全新基因——RPG。RPG需要通過編碼一段31個氨基酸的小肽——microRPG1才能發(fā)揮功能。“在玉米生長、灌漿的時候，這個基因不起作用，但是一旦玉米的籽粒生物量積累完成，授粉30多天以后，這個基因就開始啟動，加速玉米籽粒脫水的效果。”嚴建兵說。
多年多點的試驗表明，敲除microRPG1可使玉米收獲時的籽粒含水量下降2%至17%，且未對其他農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量產(chǎn)生明顯影響。
研究團隊進一步分析了數(shù)百份具有代表性的玉米種質材料，發(fā)現(xiàn)RPG基因普遍存在，意味著操縱RPG來改變籽粒脫水速率，培育宜機收的品種具有巨大應用潛力。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了玉米籽粒脫水的分子機制，也為培育新品種提供了新思路。
記者12月2日從華中農(nóng)業(yè)大學獲悉，該校校長、湖北洪山實驗室首席科學家、教授嚴建兵團隊鑒定到一個影響籽粒脫水的小肽——microRPG1。該小肽是玉米及其近緣種中特有的一種含31個氨基酸的新型小肽，由非編碼序列從頭起源，通過精確調(diào)節(jié)乙烯信號通路關鍵基因的表達來控制籽粒脫水。相關研究成果日前在線發(fā)表于《細胞》。
玉米是我國種植面積最大、總產(chǎn)量最高的作物。據(jù)了解，適合機械化收獲的玉米籽粒含水量須在15%至25%之間，而我國大多數(shù)玉米品種在收獲時籽粒含水量通常在30%至40%之間。長期缺乏快脫水品種，導致玉米籽粒機械化收獲面積不到15%，影響生產(chǎn)效率和種植成本。長期以來，控制籽粒脫水速率這一性狀的基因很少被克隆，其潛在機制尚不清楚，這是難以通過遺傳改良培育快脫水宜機收玉米品種的重要原因。
圍繞這一問題，嚴建兵團隊經(jīng)過11年持續(xù)攻關，發(fā)現(xiàn)了一個關鍵基因。
嚴建兵介紹，他所在團隊將目標鎖定為一個只存在于玉米中的全新基因——RPG。RPG需要通過編碼一段31個氨基酸的小肽——microRPG1才能發(fā)揮功能。“在玉米生長、灌漿的時候，這個基因不起作用，但是一旦玉米的籽粒生物量積累完成，授粉30多天以后，這個基因就開始啟動，加速玉米籽粒脫水的效果。”嚴建兵說。
多年多點的試驗表明，敲除microRPG1可使玉米收獲時的籽粒含水量下降2%至17%，且未對其他農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量產(chǎn)生明顯影響。
研究團隊進一步分析了數(shù)百份具有代表性的玉米種質材料，發(fā)現(xiàn)RPG基因普遍存在，意味著操縱RPG來改變籽粒脫水速率，培育宜機收的品種具有巨大應用潛力。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了玉米籽粒脫水的分子機制，也為培育新品種提供了新思路。
本文鏈接： 玉米籽粒脫水分子機制揭示 為宜機收玉米育種找到新“鑰匙”http://m.lensthegame.com/show-2-9652-0.html
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