9月5日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所小麥基因資源挖掘與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過正向遺傳學(xué)方法克隆了一個(gè)調(diào)控小麥株高和粒形的新基因 DRG1 ，并揭示了其通過影響小麥細(xì)胞微絲骨架調(diào)控小麥株高及粒形的分子機(jī)制，為小麥遺傳改良及分子設(shè)計(jì)育種提供了新途徑，相關(guān)研究成果以長(zhǎng)文的形式發(fā)表在《新植物學(xué)家（New Phytologist）》期刊。

 

　　小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要口糧作物之一，其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對(duì)保障國(guó)家糧食安全具有重要意義?？寺『徒馕鲇绊懶←溨旮吆土Ｐ蔚年P(guān)鍵基因，并將其應(yīng)用于品種改良是提高小麥產(chǎn)量的有效途徑之一。

 

　　該研究團(tuán)隊(duì)從小麥偃展1號(hào)突變體庫中鑒定到一個(gè)顯性矮稈圓粒突變體 drg1-D ，突變體全生育期株高均矮于野生型，籽粒變短呈近圓形。對(duì) drg1-D 組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)其農(nóng)藝性狀的變化是由于其細(xì)胞形狀改變和無規(guī)則排列所致。利用圖位克隆、遺傳互補(bǔ)和基因編輯等方法克隆到株高與粒形調(diào)控新基因 DRG1 ，其編碼一個(gè)參與微絲形成的肌動(dòng)蛋白。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)， DRG1 基因突變影響了微絲延伸的方向和微絲聚合的穩(wěn)定性，導(dǎo)致突變體植株矮化、籽粒縮短。該研究為更好地理解肌動(dòng)蛋白的聚合及其組裝成微絲和陣列提供了重要指導(dǎo)，同時(shí)也為小麥株型改良提供了候選基因和理論指導(dǎo)。

 

　　中國(guó)農(nóng)科院作科所博士后解振誠(chéng)和張立超副研究員為共同第一作者，劉旭院士、孔秀英研究員和夏川副研究員為共同通訊作者。本研究得到國(guó)家自然基金、農(nóng)業(yè)科技重大項(xiàng)目、中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)科英才和科技創(chuàng)新工程的資助。