近日,华南农业大学王海洋教授团队研究发现“类绿色革命”基因 ZmSPL12通过调控赤霉素合成关键基因 D1表达水平增强玉米抗倒伏性的新机制,为玉米耐密株型改良提供了新的思路和基因源。相关研究成果在线发表在植物学知名期刊《PlantBiotechnologyJournal》上 (https://doi.org/ 10. 1111/pbi. 13787) 。该工作得到了海南省崖州湾种子实验室揭榜挂帅项目的资助。
玉米株高是重要的农艺性状。降低株高、提高抗倒伏能力是玉米的育种目标。该研究以玉米株高研究中的明星基因dwarfplant1(D1) 为切入点,研究发现转录因子 ZmSPL12 能直接与 D1的启动子特异性结合,并抑制 D1的转录,降低玉米节间中活性赤霉素含量,从而抑制细胞伸长,节间缩短,最终株高降低。进一步将ZmSPL12过表达盒导入到一批玉米自交系中,创制了一批耐密育种材料,在高密度种植条件下能够提高玉米的抗倒伏性和产量,表明 ZmSPL12具有类似“绿色革命”基因的功能,具有重要的育种价值。
中国农业科学院生物技术研究所博士研究生赵斌斌和徐妙云研究员为本文的第一作者,华南农业大学王海洋教授和中国农业科学院生物技术研究所王宝宝研究员为通讯作者。