近日,山东农业大学生命科学学院张宪省/赵翔宇团队在The Crop Journal在线发表了题为“ZmADT2 regulates maize kernel development via the auxin signaling pathway”的研究论文,揭示了ZmADT2介导的生长素信号在玉米籽粒的发育过程中发挥重要作用。
玉米籽粒作为主要的营养储存器官,其发育过程受到复杂网络的调控。生长素作为一个重要的植物激素,在玉米籽粒发育中起重要作用,生长素通过参与籽粒发育过程中细胞的分化、增殖和扩张等,来影响籽粒的发育和灌浆。
研究团队今年3月份在《Plant Physiology》发表的论文中鉴定到一个易感玉米瘤黑粉病且株高矮化的突变体maize mutant highly susceptible to U. maydis (mmsu),揭示了玉米ZmADT2基因在调控玉米植株发育及瘤黑粉病抗性方面发挥重要作用。
在此基础上,研究团队进一步解析了ZmADT2调控玉米籽粒发育作用。研究结果表明mmsu籽粒籽粒变小,百粒重降低,胚和胚乳发育迟缓,籽粒中淀粉积累和蛋白含量减少,胚乳中生长素含量降低,胚乳细胞面积减小。基因表达谱分析显示,mmsu籽粒中营养积累和生长素信号通路受影响。外源施加生长素可以恢复mmsu籽粒发育迟缓的表型。以上结果表明,ZmADT2介导的生长素信号在玉米籽粒营养积累和发育中起着重要作用。
生命科学学院已毕业博士任如昌(现中国农业大学三亚研究院博士后)、已毕业硕士姜鑫、在读博士研究生郑光明为该论文第一作者。赵翔宇教授为通讯作者,张宪省教授对论文研究给予了指导与帮助。该研究得到国家自然科学基金、山东省良种工程项目、山东省泰山学者项目的资助。