麥粒長啥樣可以選擇嗎？這個基因來解答

光明網訊（記者 宋雅娟 張蕃） 近日，中國農業科學院作物科學研究所生物資訊學及應用創新團隊研究發現，在小麥中，生長素路徑抑制因子TaIAA21透過與生長素響應因子互作來調控下游乙烯響應因子基因的表達，進而影響小麥粒型和粒重的分子機制。相關研究成果線上發表於《植物雜誌（The Plant Journal）》上。

小麥生長素訊號因子功能模組調控粒型和粒重的機制

據李愛麗研究員介紹，粒長、粒寬和粒重是影響作物產量的重要因素。生長素訊號對籽粒發育具有重要作用。生長素路徑負調控因子在植物生長素訊號傳導通路中扮演重要角色，對植物器官發育具有重要作用。但是，到目前為止還沒有發現該類轉錄因子在小麥籽粒發育中的功能。

該研究發現TaIAA21是小麥籽粒粒長、粒寬和粒重的負調控因子。透過對該基因進行生物技術操作可使籽粒外果皮細胞顯著變大，籽粒變大。研究人員透過篩選籽粒發育早期高表達的生長素響應因子，鑑定出生長素路徑抑制因子TaIAA21和TaARF25與基因TaERF3組成籽粒發育調控分子模組，並驗證了其透過內部互作調控籽粒的粒型和粒重。另外，在我國小麥種質資源中的自然變異調查表明，該基因大粒單倍型在栽培品種中出現的頻率高於地方品種，因此可推測，小麥育種有選擇該類單倍型的趨勢。上述研究對小麥高產育種具有重要借鑑意義。

據瞭解，該工作得到國家自然基金、中國農科院科技創新工程“藏糧於技”專案的資助。