记者13日从华中农业大学得悉,该校校长、湖北洪山实验室首席科学家严建兵教授团队研讨判定到一个影响籽粒脱水的小肽(即蛋白质片段)microRPG1。该小肽是玉米及其近缘种中特有的一种含31个氨基酸的新式小肽,由非编码序列从头来源,经过准确调理乙烯信号通路要害基因的表达来操控籽粒脱水。相关研讨成果近来在线发表于《细胞》杂志,为翻开籽粒脱水这扇门找到一把有用的钥匙。
玉米是我国栽培培养面积最大、总产值最高的作物。但长时间缺少快脱水种类,导致玉米籽粒机械化收成面积不到15%,影响出产功率和栽培本钱。迄今为止,操控籽粒脱水速率这一性状的基因很少被克隆,其潜在机制尚不清楚,这是难以经过遗传改进培养快脱水宜机收玉米种类的根本原因。
环绕该工业核心问题,严建兵团队经过11年继续攻关,发现了一个要害基因。研讨团队发现,敲除这个基因后,能进步玉米籽粒脱水速率。
严建兵介绍,他地点团队将方针锁定在一个只存在于玉蜀黍中全新的基因——RPG。RPG若要发挥功用,则需求经过编码一段31个氨基酸的小肽——microRPG1。“在玉米长身体、灌浆的时分,这个基因不起作用,可是一旦玉米的籽粒生物量堆集完结,授粉30多天今后,这个基因就开端发动,加快玉米籽粒脱水的作用。”他说。
据了解,合适机械化收成的玉米籽粒含水量须在15%至25%之间,而我国大大都玉米种类在收成时含水量通常在30%至40%之间。多年多点的实验标明,敲除microRPG1可使玉米收成时的籽粒含水量下降2%至17%,均匀下降7%,其他农艺和产值性状却无明显改动。
研讨团队剖析了数百份有代表性的玉米种质资料,发现简直一切资料都存在RPG基因,意味着操作RPG来改动籽粒脱水速率培养宜机收的种类具有巨大运用潜力。这一发现为下一步籽粒脱水的精准调控供给了新思路,具有宽广运用远景。
该研讨初次提醒了玉米籽粒脱水的分子机制,系快脱水宜机收玉米种类培养的重要根底。现在,该团队环绕玉米籽粒脱水的精准调控,已布局多个专利,并授权企业安排商业化运用。未来,运用该技能,机器可直接在田里收籽粒,省时省力,极大进步玉米机械化收成功率。