6月17日，中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所小麥基因資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新團隊鑒定了調(diào)控小麥籽粒淀粉合成與粒重的關鍵基因 MYB44 ，解析了該基因及其水稻同源基因負向調(diào)控胚乳淀粉合成與粒重的分子機制，相關研究成果發(fā)表在《分子植物（Molecular Plant）》上。
淀粉是小麥胚乳中的主要儲藏物質(zhì)，其積累對產(chǎn)量和品質(zhì)均具有重要影響。但目前對小麥淀粉合成調(diào)控機制仍知之甚少。因此，挖掘儲藏淀粉合成關鍵調(diào)控基因，闡明其分子通路對小麥品質(zhì)遺傳改良具有重要意義。
研究團隊通過對145份重測序小麥材料進行全基因組關聯(lián)分析，鑒定到一個控制淀粉合成的關鍵基因 MYB44 ，敲除該基因可顯著提高籽粒淀粉含量及其粒重，且該突變體在多環(huán)境下呈現(xiàn)良好的增產(chǎn)穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，該基因可通過抑制小麥籽粒中淀粉合成、海藻糖和次級代謝相關基因表達，負向調(diào)控胚乳淀粉合成與粒重。進一步研究發(fā)現(xiàn)，水稻和小麥中 MYB44 同源基因功能保守，表明該基因在不同作物籽粒淀粉合成和粒重形成中可能發(fā)揮相似的調(diào)控作用。該研究系統(tǒng)闡明了 MYB44 在小麥和水稻中的生物學功能，為谷物類作物品質(zhì)產(chǎn)量的遺傳改良提供了新靶點和理論基礎。
作科所博士后劉云川、John Innes Centre王明明博士、作科所碩士研究生王垚佳、劉海霞為論文的共同第一作者，劉旭院士、張學勇研究員、郝晨陽研究員和侯健副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
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