5日，記者從中國農業科學院獲悉，該院生物技術研究所玉米功能基因組團隊與作物科學研究所合作，發現了調控植物器官大小的表觀遺傳新機制，這一發現為作物的高產育種提供了新的理論基礎。相關研究成果日前發表于國際期刊《植物通訊》。
植物的葉子、花瓣、果實等器官的大小隱藏著復雜的遺傳和表觀遺傳密碼。這個密碼不僅決定了植物的外觀，更關系到糧食的產量。
論文通訊作者、中國農業科學院生物技術研究所研究員普莉介紹道，研究團隊發現一種簡稱為“ULT1”的蛋白質，在與TCP14、TCP15轉錄因子的相互作用下，能夠精準地調控擬南芥的器官大小。當該蛋白質的功能減弱時，擬南芥的蓮座葉、花瓣、角果和種子都會明顯增大；相反，當該蛋白質過多時，這些器官則會變小。
植物器官大小的表觀遺傳調控新機制 中國農業科學院供圖
值得關注的是，該蛋白質與這兩種轉錄因子攜手合作，通過影響細胞的復制過程共同調節細胞的大小。這就好比一個精密的調控系統，確保植物的每個細胞都能在最佳狀態下生長。不僅如此，研究團隊還發現，該蛋白質能夠影響另一種蛋白質與這兩種轉錄因子的相互作用。這意味著該蛋白質在這個復雜的遺傳網絡中扮演著一個關鍵的角色，它能夠平衡各種因素的影響，確保植物器官大小的正常發育。
“這項研究成果不僅讓我們對植物器官大小的調控機制有了更多了解，也為作物的高產育種提供了新的思路。未來，育種家們或許能夠通過調控該蛋白質等關鍵因子，培育出更加高產、優質的作物品種。”普莉說。
