玉米籽粒脱水分子机制揭示 为宜机收玉米育种找到新“钥匙”

记者12月2日从华中农业大学获悉，钥匙该校校长、玉米宜机湖北洪山实验室首席科学家、籽粒制揭种找教授严建兵团队鉴定到一个影响籽粒脱水的脱水小肽——microRPG1。该小肽是分机玉米及其近缘种中特有的一种含31个氨基酸的新型小肽，由非编码序列从头起源，示为收玉通过精确调节乙烯信号通路关键基因的米育表达来控制籽粒脱水。相关研究成果日前在线发表于《细胞》。到新

玉米是钥匙我国种植面积最大、总产量最高的玉米宜机作物。据了解，籽粒制揭种找适合机械化收获的脱水玉米籽粒含水量须在15%至25%之间，而我国大多数玉米品种在收获时籽粒含水量通常在30%至40%之间。分机长期缺乏快脱水品种，示为收玉导致玉米籽粒机械化收获面积不到15%，米育影响生产效率和种植成本。长期以来，控制籽粒脱水速率这一性状的基因很少被克隆，其潜在机制尚不清楚，这是难以通过遗传改良培育快脱水宜机收玉米品种的重要原因。

围绕这一问题，严建兵团队经过11年持续攻关，发现了一个关键基因。

严建兵介绍，他所在团队将目标锁定为一个只存在于玉米中的全新基因——RPG。RPG需要通过编码一段31个氨基酸的小肽——microRPG1才能发挥功能。“在玉米生长、灌浆的时候，这个基因不起作用，但是一旦玉米的籽粒生物量积累完成，授粉30多天以后，这个基因就开始启动，加速玉米籽粒脱水的效果。”严建兵说。

多年多点的试验表明，敲除microRPG1可使玉米收获时的籽粒含水量下降2%至17%，且未对其他农艺性状和产量产生明显影响。

研究团队进一步分析了数百份具有代表性的玉米种质材料，发现RPG基因普遍存在，意味着操纵RPG来改变籽粒脱水速率，培育宜机收的品种具有巨大应用潜力。这一发现不仅揭示了玉米籽粒脱水的分子机制，也为培育新品种提供了新思路。