農科院專家揭示玉米抗倒伏性的新機制

 過表達ZmSPL12提高玉米抗倒伏性和單株產量              中國農科院供圖

近日，中國農業科學院生物技術研究所玉米功能基因組創新團隊和華南農業大學合作，研究發現“類綠色革命”基因ZmSPL12通過調控D1基因轉錄增強玉米抗倒伏性的新機制，為玉米耐密株型改良提供了新的思路和基因源。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志》（Plant Biotechnology Journal）。

玉米株高是重要的農藝性狀。降低株高、提高抗倒伏能力是玉米的育種目標。以玉米株高研究中的明星基因dwarf plant1（D1）為切入點，該研究發現，轉錄因子ZmSPL12能直接與D1的啟動子特異性結合，并抑制D1的轉錄，降低玉米節間中活性赤霉素含量，從而抑制細胞伸長，節間縮短，最終株高降低。

進一步將ZmSPL12過表達片段導入玉米自交系中，能夠顯著降低優良玉米自交系的株高、改良其抗倒伏性，表明ZmSPL12具有類似“綠色革命”基因的功能，具有重要的育種價值。

該研究得到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金和海南崖州灣種子實驗室項目資助。