本報(bào)訊 玉米的綜合產(chǎn)量提高依賴于株型的優(yōu)化與抗病性的提高，而二者往往相互拮抗。因此，確定既控制發(fā)育信號(hào)又控制免疫信號(hào)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)最大化生產(chǎn)率至關(guān)重要。12月18日，美國《國家科學(xué)院院刊》發(fā)表中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所（以下簡稱資源區(qū)劃所）最新成果，解析了玉米信號(hào)開關(guān)分子G蛋白對(duì)發(fā)育及免疫信號(hào)的雙重調(diào)控機(jī)制，為平衡發(fā)育及免疫應(yīng)答、提高玉米綜合產(chǎn)量提供了重要的理論依據(jù)。
該論文第一作者、資源區(qū)劃所研究員吳慶鈺介紹，G蛋白對(duì)植物的分生組織發(fā)育起著重要的調(diào)控作用，而分生組織的程序化發(fā)育決定著玉米果穗形態(tài)，但其分子調(diào)控機(jī)制仍待進(jìn)一步解析。
吳慶鈺解釋說，植物和人一樣依靠免疫系統(tǒng)抵抗疾病侵襲，研究植物免疫系統(tǒng)的過激反應(yīng)有助于理解植物的免疫過程，從而幫助提高抗病性。
通過遺傳多樣性篩選，研究人員鑒定了具有弱自身免疫反應(yīng)、強(qiáng)發(fā)育表型的玉米Gβ等位基因，使玉米Gβ突變體在特定遺傳背景下“起死回生”，并首次展現(xiàn)其發(fā)育表型，突破了前期的研究瓶頸。通過關(guān)聯(lián)分析，研究者發(fā)現(xiàn)，該基因與玉米穗行數(shù)這一重要農(nóng)藝性狀顯著關(guān)聯(lián)。
“抗病需要免疫信號(hào)，而產(chǎn)量提高需要發(fā)育信號(hào)。玉米Gβ亞基同時(shí)調(diào)節(jié)分生組織的發(fā)育和免疫信號(hào)傳導(dǎo)，對(duì)該基因的操縱有可能優(yōu)化產(chǎn)量與抗病性之間的權(quán)衡，以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。”吳慶鈺說。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.1917577116
