近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所生物信息學(xué)及應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn),在小麥中，生長素路徑抑制因子TaIAA21通過與生長素響應(yīng)因子互作來調(diào)控下游乙烯響應(yīng)因子基因的表達(dá)，進(jìn)而影響小麥粒型和粒重的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《植物雜志（The Plant Journal）》上。
據(jù)李愛麗研究員介紹，粒長、粒寬和粒重是影響作物產(chǎn)量的重要因素。生長素信號對籽粒發(fā)育具有重要作用。生長素路徑負(fù)調(diào)控因子在植物生長素信號傳導(dǎo)通路中扮演重要角色，對植物器官發(fā)育具有重要作用。但是，到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)該類轉(zhuǎn)錄因子在小麥籽粒發(fā)育中的功能。
該研究發(fā)現(xiàn)TaIAA21是小麥籽粒粒長、粒寬和粒重的負(fù)調(diào)控因子。通過對該基因進(jìn)行生物技術(shù)操作可使籽粒外果皮細(xì)胞顯著變大，籽粒變大。研究人員通過篩選籽粒發(fā)育早期高表達(dá)的生長素響應(yīng)因子，鑒定出生長素路徑抑制因子TaIAA21和TaARF25與基因TaERF3組成籽粒發(fā)育調(diào)控分子模塊，并驗(yàn)證了其通過內(nèi)部互作調(diào)控籽粒的粒型和粒重。另外，在我國小麥種質(zhì)資源中的自然變異調(diào)查表明，該基因大粒單倍型在栽培品種中出現(xiàn)的頻率高于地方品種，因此可推測，小麥育種有選擇該類單倍型的趨勢。上述研究對小麥高產(chǎn)育種具有重要借鑒意義。
據(jù)了解，該工作得到國家自然基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程“藏糧于技”項目的資助。
