搜索

您的关键词

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,河南农业大学农学院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。
       河南农业大学农学院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