我國(guó)宜機(jī)收玉米品種培育有望進(jìn)一步“提速”?！都?xì)胞》雜志于北京時(shí)間11月12日晚在線發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴(yán)建兵教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，揭示了玉米籽粒脫水的分子機(jī)制，為快脫水宜機(jī)收玉米品種的培育奠定重要基礎(chǔ)。

      

      論文通訊作者嚴(yán)建兵介紹，玉米是我國(guó)種植面積最大、總產(chǎn)量最高的糧食作物。適合機(jī)械化收獲的玉米籽粒含水量要求在15%至25%之間，但我國(guó)大多數(shù)玉米品種在收獲時(shí)的籽粒含水量通常在30%至40%之間。由于控制玉米籽粒脫水速率這一性狀的基因很少被克隆，其潛在機(jī)制尚不清楚，目前難以通過遺傳改良培育快脫水宜機(jī)收玉米品種。“長(zhǎng)期受限于缺乏快脫水的品種，導(dǎo)致玉米籽粒機(jī)械化收獲水平較低，影響了生產(chǎn)效率和種植成本。”嚴(yán)建兵說。

      

      研究團(tuán)隊(duì)圍繞這個(gè)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵問題持續(xù)攻關(guān)，鑒定到一個(gè)影響玉米籽粒脫水的小肽microRPG1，是玉米及其近緣種中特有的一種含31個(gè)氨基酸的新型小肽，由非編碼序列從頭起源，通過精確調(diào)節(jié)乙烯信號(hào)通路關(guān)鍵基因的表達(dá)來控制籽粒脫水。多年多點(diǎn)的試驗(yàn)表明，敲除microRPG1可使收獲時(shí)的玉米籽粒含水量下降2%至17%，平均下降7%，同時(shí)其他農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀沒有明顯的變化。研究團(tuán)隊(duì)分析了數(shù)百份具有代表性的玉米種質(zhì)材料，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的材料都存在RPG基因，這意味著操縱RPG基因來改變籽粒脫水速率培育宜機(jī)收的品種具有巨大的應(yīng)用潛力。

      

      “該研究是解決玉米機(jī)收瓶頸的重大關(guān)鍵技術(shù)，團(tuán)隊(duì)圍繞玉米籽粒脫水的精準(zhǔn)調(diào)控已經(jīng)布局多個(gè)專利，并授權(quán)有關(guān)企業(yè)開展商業(yè)化應(yīng)用，目前已經(jīng)取得良好進(jìn)展。”嚴(yán)建兵通俗地解釋該研究的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值，“以前老百姓收玉米要把玉米棒子掰回家，曬干再脫粒，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。基于該研究培育出快脫水的玉米新品種后，機(jī)器就能直接在田里收籽粒，省時(shí)省力。”

      

      科研人員表示，該研究有助于進(jìn)一步加快推進(jìn)我國(guó)宜機(jī)收玉米品種的培育，有效提高玉米機(jī)械化收獲的效率，助力國(guó)家糧食安全。

      

      作者：侯文坤 方亞東