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近日，安徽农业大学作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室程备久、顾龙江团队在生物学权威期刊《The Plant Journal》在线发表了题为“The C2H2-type
zinc finger transcription factor ZmDi19-7 regulates plant height and
organ size by promoting cell size in maize”的研究论文，阐明了玉米ZmDi19-7基因正向调控玉米株高和器官大小的分子机制。玉米（Zea mays
L.）是我国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物。近年来，由于农业产业结构调整，以及饲料用粮和工业用粮需求急剧增加，迫切需要提高玉米生物量和产量。玉米株高、叶长、叶宽以及籽粒等器官大小是影响玉米产量的关键因子。因此，发掘调控玉米器官大小的关键基因、解析其遗传调控网络，为进一步提高玉米产量提供重要理论依据，对于保障国家粮食安全和农产品有效供给具有重要的意义。研究团队通过创制ZmDi19-7的过量表达与基因编辑转基因株系，并经过多年多点田间试验，明确了ZmDi19-7基因正向调控玉米株高和器官大小的生物学功能。通过酵母文库筛选和体内体外蛋白互作实验，证实了ZmDi19-7分别与泛素受体蛋白ZmDAR1b互作。蛋白降解实验和免疫沉淀实验发现，ZmDAR1b在体内通过泛素化途径影响ZmDi19-7蛋白的稳定性。进一步通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得zmdar1b突变体和zmdi19-7zmdar1b双突突变体，明确了ZmDi19-7与ZmDAR1b处于同一遗传路径共同调控玉米器官大小。RNA-Seq数据分析发现，ZmDi19-7能够直接调控HSPs、SAURs、XTH等基因的表达，说明ZmDi19-7可能调控生长素介导的细胞扩张和蛋白质加工等通路的基因表达进而影响株高和器官大小的发育。该研究首次报道了Di19家族成员具有调控玉米器官大小的重要生物学功能，并解析了其遗传调控网络，为提高玉米生物量、产量以及矮化育种提供了重要的新基因资源。
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ZmDAR1b-ZmDi19-7模块控制玉米株高和器官大小的分子机制模型
博士生董金磊、王子萌以及司伟娜副教授为论文的共同第一作者，顾龙江副教授、李晓玉教授和程备久教授为共同通讯作者，江海洋教授参与了相关研究，马庆教授、赵阳教授、武健东教授、彭元成教授给予了大力支持，安徽农业大学为唯一作者单位。该研究得到国家重点研发计划项目（2021YFF1000301、2022YFD1201805）、国家自然科学基金联合基金项目（U21A20235）和国家自然科学基金项目（31701436）的资助。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/tpj.17139来源：安徽农业大学
