中国农科院作科所与河南农大科学家合力解析玉米籽粒发育新机制
近日，由中国农业科学院作物科学研究所李文学研究员和河南农业大学农学院汤继华教授领衔的协作团队在玉米籽粒发育的研究中取得重要进展，揭示了 Urb2 基因在玉米籽粒发育中的关键作用及其调控机制。相关研究结果发表在《新植物学家（New Phytologist）》上，题为“Maize Urb2 protein is required for kernel development and vegetative growth by affecting pre-ribosomal RNA processing”。
玉米籽粒性状是影响玉米产量的重要因素之一，对控制玉米籽粒发育相关基因的研究，对高产优质玉米新品种的遗传性状改良和选育有理论指导意义。
研究人员通过筛选田间育种材料中的自然突变体，发现一份在穗部明显发生籽粒大小分离的材料；将突变体作为供体亲本，与自交系B73构建了BC1分离群体；通过图位克隆，初步证实玉米 Urb2 基因（ ZmUrb2 ）为控制籽粒发育性状的目标基因；通过构建CRISPR/Cas9基因敲除载体对候选基因进行等位验证，进一步验证了候选基因的准确性。然后通过蔗糖密度梯度超速离心、Northern Blot和Circular RT-PCR等方法进一步解析 ZmUrb2 的作用机制，证实了在玉米中同时存在类似于小鼠和人类等多细胞动物与类似于酵母的pre-rRNA加工路径， Urb2 主要通过影响核糖体的生物合成和pre-rRNA的加工来影响籽粒发育和整个营养生长过程；此外，单倍型分析表明 ZmUrb2 基因可能在玉米从热带到温带的驯化过程中被人工选择。
该研究的第一作者为河南农大博士生、作科所玉米分子育种创新小组客座研究人员王洪秋，河南农大汤继华和作科所李文学为共同通讯作者。该研究得到了“973”与“十三五国家重点研发计划”的支持。
