近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤植物互作創(chuàng)新團(tuán)隊與作物科學(xué)研究所玉米遺傳改良與新品種選育團(tuán)隊合作發(fā)表綜述文章，系統(tǒng)地闡述了通過精準(zhǔn)調(diào)控分生組織大小來提高作物產(chǎn)量的新策略，提出了作物分生組織發(fā)育領(lǐng)域尚未解決的科學(xué)問題，并展望了該領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。相關(guān)綜述文章發(fā)表在《植物科學(xué)趨勢（Trends in Plant Science）》上。
據(jù)吳慶鈺研究員介紹，全球人口的不斷增加導(dǎo)致對糧食的需求日益增長。為提高作物產(chǎn)量，在對作物的馴化和品種改良過程中，前人對果實(shí)大小和種子數(shù)量等重要產(chǎn)量性狀進(jìn)行了優(yōu)化，這些產(chǎn)量性狀在分生組織發(fā)育早期已被決定。因此，分生組織發(fā)育的調(diào)控機(jī)制研究一直受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，是生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。植物分生組織發(fā)育調(diào)控曾被美國自然科學(xué)基金委評為12個植物科學(xué)最前沿技術(shù)之一。
該綜述系統(tǒng)總結(jié)了植物莖尖分生組織發(fā)育調(diào)控機(jī)制，著重闡述了經(jīng)典信號通路CLV-WUS反饋路徑調(diào)控分生組織大小的機(jī)理，討論了該領(lǐng)域最新的研究進(jìn)展，并指出簡單地刪除分生組織發(fā)育基因通常會導(dǎo)致負(fù)面效應(yīng)，只有“恰到好處地”對這些基因進(jìn)行編輯才能提高作物產(chǎn)量，同時飛速發(fā)展的基因編輯技術(shù)和基因組學(xué)手段為精準(zhǔn)調(diào)控分生組織發(fā)育提供了兩大利器。此外，該文章還介紹了如何綜合運(yùn)用單倍體誘導(dǎo)CRISPR，單細(xì)胞測序以及鄰近蛋白標(biāo)記等技術(shù)快速挖掘分生組織發(fā)育調(diào)控基因，進(jìn)而精準(zhǔn)地調(diào)控作物分生組織發(fā)育，加速作物產(chǎn)量提升，為世界糧食安全提供保障。該研究深化了對植物分生組織調(diào)控的認(rèn)知，對該領(lǐng)域內(nèi)的后續(xù)研究具有重要的參考價值。
該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃，國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。（通訊員 金云翔）
原文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.10.004
