发布时间：2024-06-26 16:42:56 栏目：精选知识
阿德莱德大学的一项研究发现，传统上用于控制小麦开花行为的基因调控的分子通路可以改变，以实现更高的产量。
这种基因被称为光周期-1(Ppd-1)，育种者经常使用它来确保小麦作物在季节早期开花结实，避免夏季的恶劣条件。然而，它也存在已知的缺点。
阿德莱德大学农业、食品与葡萄酒学院未来研究员斯科特·博登博士说：“虽然这种变异通过将授粉和谷粒发育与更有利的环境条件相结合，有利于提高小麦的生产力，但它也会通过减少小麦花序上形成的带谷粒的小花和小穗的数量，降低产量。”
通过检查受Ppd-1影响表达的基因，Boden 博士的研究小组发现了两个转录因子，它们可以通过编辑来影响小麦穗上形成的带谷粒小穗的数量和排列，以及穗出现的时间。
“一种名为 ALOG1 的转录因子的缺失会增加小麦和大麦的分枝，而分枝通常会形成不分枝的花序，这表明该基因可能是小麦族作物中不分枝穗的主要调节器，”Boden 博士说。
“获得的知识将让育种者了解Ppd-1的基因目标，我们可以利用遗传多样性来设计可能产量更高的基因型。”
Boden 博士的研究团队目前正在大学研究场馆进一步开展田间试验，以测试基因编辑品系在田间条件下的表现。
偶然的是，德国研究人员发现大麦中的 ALOG1 转录因子具有类似的作用，这为小麦和大麦花序的不分枝花序的进化提供了令人兴奋的线索，而水稻和玉米的花序则表现出更复杂的分枝模式。
澳大利亚是世界上最大的小麦出口国，2022 年小麦产量为 36,237,477 吨，创下了该国有史以来的最高年度产量。
“小麦为人类饮食贡献了 20% 的卡路里和蛋白质，科学家和育种者需要找到方法，到 2050 年将小麦产量提高 60-70%，以维持不断增长的全球人口的粮食安全，”博登博士说。
“像我们这样的研究尤为重要，因为它们提供了一系列基因靶标，可与转化和基因编辑等新技术一起使用，以产生可能有助于提高作物生产力的新多样性。
“我们期望我们的研究将进一步发现控制小麦小穗和小花发育的基因，从而有利于制定提高小麦产量潜力的策略。”
该项研究发表在《当代生物学》杂志上。
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