記者12月2日從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校校長(zhǎng)、湖北洪山實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家、教授嚴(yán)建兵團(tuán)隊(duì)鑒定到一個(gè)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(gè)氨基酸的新型小肽，由非編碼序列從頭起源，通過(guò)精確調(diào)節(jié)乙烯信號(hào)通路關(guān)鍵基因的表達(dá)來(lái)控制籽粒脫水。相關(guān)研究成果日前在線(xiàn)發(fā)表于《細(xì)胞》。
玉米是我國(guó)種植面積最大、總產(chǎn)量最高的作物。據(jù)了解，適合機(jī)械化收獲的玉米籽粒含水量須在15%至25%之間，而我國(guó)大多數(shù)玉米品種在收獲時(shí)籽粒含水量通常在30%至40%之間。長(zhǎng)期缺乏快脫水品種，導(dǎo)致玉米籽粒機(jī)械化收獲面積不到15%，影響生產(chǎn)效率和種植成本。長(zhǎng)期以來(lái)，控制籽粒脫水速率這一性狀的基因很少被克隆，其潛在機(jī)制尚不清楚，這是難以通過(guò)遺傳改良培育快脫水宜機(jī)收玉米品種的重要原因。
圍繞這一問(wèn)題，嚴(yán)建兵團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)11年持續(xù)攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵基因。
嚴(yán)建兵介紹，他所在團(tuán)隊(duì)將目標(biāo)鎖定為一個(gè)只存在于玉米中的全新基因——RPG。RPG需要通過(guò)編碼一段31個(gè)氨基酸的小肽——microRPG1才能發(fā)揮功能。“在玉米生長(zhǎng)、灌漿的時(shí)候，這個(gè)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(gè)基因就開(kāi)始啟動(dòng)，加速玉米籽粒脫水的效果。”嚴(yán)建兵說(shuō)。
多年多點(diǎn)的試驗(yàn)表明，敲除microRPG1可使玉米收獲時(shí)的籽粒含水量下降2%至17%，且未對(duì)其他農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量產(chǎn)生明顯影響。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析了數(shù)百份具有代表性的玉米種質(zhì)材料，發(fā)現(xiàn)RPG基因普遍存在，意味著操縱RPG來(lái)改變籽粒脫水速率，培育宜機(jī)收的品種具有巨大應(yīng)用潛力。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了玉米籽粒脫水的分子機(jī)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(xué)獲悉，該校校長(zhǎng)、湖北洪山實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家、教授嚴(yán)建兵團(tuán)隊(duì)鑒定到一個(gè)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(gè)氨基酸的新型小肽，由非編碼序列從頭起源，通過(guò)精確調(diào)節(jié)乙烯信號(hào)通路關(guān)鍵基因的表達(dá)來(lái)控制籽粒脫水。相關(guān)研究成果日前在線(xiàn)發(fā)表于《細(xì)胞》。
玉米是我國(guó)種植面積最大、總產(chǎn)量最高的作物。據(jù)了解，適合機(jī)械化收獲的玉米籽粒含水量須在15%至25%之間，而我國(guó)大多數(shù)玉米品種在收獲時(shí)籽粒含水量通常在30%至40%之間。長(zhǎng)期缺乏快脫水品種，導(dǎo)致玉米籽粒機(jī)械化收獲面積不到15%，影響生產(chǎn)效率和種植成本。長(zhǎng)期以來(lái)，控制籽粒脫水速率這一性狀的基因很少被克隆，其潛在機(jī)制尚不清楚，這是難以通過(guò)遺傳改良培育快脫水宜機(jī)收玉米品種的重要原因。
圍繞這一問(wèn)題，嚴(yán)建兵團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)11年持續(xù)攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵基因。
嚴(yán)建兵介紹，他所在團(tuán)隊(duì)將目標(biāo)鎖定為一個(gè)只存在于玉米中的全新基因——RPG。RPG需要通過(guò)編碼一段31個(gè)氨基酸的小肽——microRPG1才能發(fā)揮功能。“在玉米生長(zhǎng)、灌漿的時(shí)候，這個(gè)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(gè)基因就開(kāi)始啟動(dòng)，加速玉米籽粒脫水的效果。”嚴(yán)建兵說(shuō)。
多年多點(diǎn)的試驗(yàn)表明，敲除microRPG1可使玉米收獲時(shí)的籽粒含水量下降2%至17%，且未對(duì)其他農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量產(chǎn)生明顯影響。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析了數(shù)百份具有代表性的玉米種質(zhì)材料，發(fā)現(xiàn)RPG基因普遍存在，意味著操縱RPG來(lái)改變籽粒脫水速率，培育宜機(jī)收的品種具有巨大應(yīng)用潛力。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了玉米籽粒脫水的分子機(jī)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(jī)制揭示 為宜機(jī)收玉米育種找到新“鑰匙”http://www.sq15.cn/show-2-9652-0.html
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