我国宜机收玉米品种培育有望进一步“提速”。《细胞》杂志于近日在线发表了华中农业大学严建兵教授团队的最新研究成果,揭示了玉米籽粒脱水的分子机制,为快脱水宜机收玉米品种的培育奠定重要基础。
论文通讯作者严建兵介绍,玉米是我国种植面积最大、总产量最高的粮食作物。适合机械化收获的玉米籽粒含水量要求在15%至25%之间,但我国大多数玉米品种在收获时的籽粒含水量通常在30%至40%之间。由于控制玉米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,目前难以通过遗传改良培育快脱水宜机收玉米品种。“长期受限于缺乏快脱水的品种,导致玉米籽粒机械化收获水平较低,影响了生产效率和种植成本。”严建兵说。
研究团队围绕这个产业关键问题持续攻关,鉴定到一个影响玉米籽粒脱水的小肽microRPG1,是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,通过精确调节乙烯信号通路关键基因的表达来控制籽粒脱水。多年多点的试验表明,敲除microRPG1可使收获时的玉米籽粒含水量下降2%至17%,平均下降7%,同时其他农艺和产量性状没有明显的变化。研究团队分析了数百份具有代表性的玉米种质材料,发现几乎所有的材料都存在RPG基因,这意味着操纵RPG基因来改变籽粒脱水速率培育宜机收的品种具有巨大的应用潜力。
“该研究是解决玉米机收瓶颈的重大关键技术,团队围绕玉米籽粒脱水的精准调控已经布局多个专利,并授权有关企业开展商业化应用,目前已经取得良好进展。”严建兵通俗地解释该研究的现实意义和应用价值。据新华社