研究发现作物株型调控的保守机制
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发布时间：2021-11-23
作者：张立超
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近日，中国农业科学院作物科学研究所小麦基因资源发掘与利用创新团队与山东省农业科学院水稻研究所合作，利用分子和遗传学手段解析了PILs转录因子调控小麦和水稻株型的功能和保守机制。11月20日，相关研究论文在线发表于《新植物学家（New Phytologist）》上。
据介绍，株型是决定小麦和水稻产量的重要农艺性状之一。但在小麦中，目前克隆的株型调控基因还很少，相关的机制研究非常有限。
该研究发现，在小麦中增加转录因子基因 PIL1 表达可显著降低分蘖数和增加株高；相反，过表达人工融合转录因子 PIL1-SRDX 可以显著增加小麦分蘖数和降低株高。深入研究发现，在过表达 PIL1 基因的植株中，分蘖控制基因 TB1 的表达升高；而在 PIL1-SRDX 转基因植株中， TB1 基因的表达受到抑制。进一步通过试验证明了PIL1能够在转录水平激活 TB1 的表达。以上结果揭示了PIL1可能通过激活 TB1 基因的转录表达实现对小麦株型的调控。同时，在水稻中的研究也证实了PIL11可以通过影响 TB1 基因的表达来调控水稻株型。
本研究揭示了PILs转录因子在调控小麦和水稻株型方面具有重要作用，并且证明其通过保守的分子机制来调控作物的株型，丰富了对小麦和水稻株型调控理论的认识，同时为作物株型遗传改良提供了重要理论依据和基因资源。
作科所张立超副研究员和已毕业博士生何冠华（现任作科所助理研究员）、山东农科院水稻所博士生李亚萍为该论文的共同第一作者，作科所孙加强研究员和孔秀英研究员、山东农科院水稻所谢先芝研究员为共同通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金重大项目和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项等项目资助。
