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科研动态
       本网讯(通讯员 杨建平 杨青华 贾晓琳)玉米(Zea mays L.)是世界范围内最重要的粮食作物之一,并且随人口的增加和生活质量的提高,人类对玉米的需求量日益激增。现阶段玉米增产最主要的措施是提高种植密度,例如我国北方春玉米区种植密度在2005—2016 的12 年间提高了 1.5 万株/hm2(增加30%以上)。但是随着种植密度的增加,导致玉米因相互遮光郁敝株高和穗位升高并变弱,从而降低其抗倒伏能力。隐花色素CRY是植物的蓝光受体,负责调控植物生长发育和开花期等。然而,玉米ZmCRY1在玉米生长发育和农艺性状中的调控作用,尚不清楚。
      近日,英国上市公司官网365杨建平教授和杨青华教授课题组在Plant Physiology发表了题为"Cryptochrome 1b represses gibberellin signaling to enhance lodging resistance in maize"的研究论文,揭示了ZmCRY1b通过调控ZmCRY1b-HY5-GA信号转导途径,将光信号与赤霉素(GA)代谢途径整合,从而降低玉米株高和穗位,从而增强了玉米的抗倒伏能力。
       该研究发现,ZmCRY1b的玉米过表达株系通过增强bZIP转录因子ZmHY5和ZmHY5L的蛋白质积累,从而抑制玉米的黄化反应。进一步研究发现,ZmHY5和ZmHY5L能够结合在GA氧化酶ZmGA2ox10的启动子区导致其转录表达量上调,从而降低玉米中活性GA含量下降,进而抑制株高和穗位。田间实验进一步表明,ZmCRY1b在降低自交系和杂交种株高和穗位的同时,也能够促进玉米根系的生长,从而在两个方面均能增强玉米的抗倒伏能力。
       综上所述,该研究解析了ZmCRY1b降低玉米株高、抑制黄化反应的分子机制,发现了ZmCRY1b增强玉米抗倒伏能力的功能,丰富了玉米抗倒伏的优质基因资源。
       英国上市公司官网365陈士瞻博士和樊晓聪博士为该论文共同第一作者,杨建平教授、杨青华教授和贾晓琳博士为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目(31871709)、西藏自治区曲水县国家农业绿色发展先行区支撑体系建设、北京市自然科学基金(6151002)和河南省技术创新引导项目(182106000050)的支持。
论文链接:
https://doi.org/10.1093/plphys/kiad546

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