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科研人員發(fā)現(xiàn)與小麥基部小穗數(shù)量增加的基因
發(fā)布日期: 2022-04-12 15:44:42 來源: 中國科學(xué)報

麥苗抽穗的數(shù)量,是怎么控制的?近日,來自英國諾里奇研究園的一個科研團隊對此問題進行了研究,發(fā)現(xiàn)了與小麥基部小穗數(shù)量增加相關(guān)的基因,相關(guān)成果在線發(fā)表于《植物生理學(xué)》上。

小穗是禾本科花序的基本組成部分,其發(fā)育和分枝模式?jīng)Q定了禾本科植物的各種花序結(jié)構(gòu)和籽粒產(chǎn)量。在小麥中,中央小穗產(chǎn)生最多和最大的籽粒,而小穗形狀從頂部到底部逐漸減小,從而形成小麥穗的特征性披針形形狀。然而,基部小穗是如何發(fā)育的?其體積小且發(fā)育不完全的原因是什么?這些問題尚不清楚。

在該研究中,科研團隊采用了轉(zhuǎn)錄組學(xué)相關(guān)研究方法,來觀察小麥披針形形狀形成之前和之后相關(guān)基因表達譜??蒲袌F隊發(fā)現(xiàn),小麥小穗的頂端、中央和基底部分的基因表達譜差異很大;在短營養(yǎng)期,小麥的MADS-box轉(zhuǎn)錄因子,包括VRT-A2基因,在小麥穗基部表達最高。

基于多年田間試驗和轉(zhuǎn)基因品系,科研團隊認為,在小麥小穗基部較高表達的VRT-A2基因,與小麥基部小穗數(shù)量增加有關(guān)。這一研究結(jié)果也得到了計算模型的支持。

科研團隊表示,這一研究還表明,小麥基部小穗從營養(yǎng)體向花發(fā)育程序的延遲轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致了小麥穗狀花序的披針形。(作者:鄭金武)

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