【48812】中国农科院作科所毛龙团队提醒TaPRR95调控小麦株高和抽穗期

  小麦是重要的粮食作物之一，株高和抽穗期是影响小麦产值的重要农艺性状。节间长度和数目影响株高，合理的节间装备有利于进步光合功率和增强抗倒伏性。株高受多个要素调控，如赤霉素、生长素和油菜素内酯等植物激素生物组成或信号转导，生物钟也参加株高的调控。(Pseudo-Response Regulator, PRR) 作为生物钟重要组分，影响植物光周期开花、抗逆性以及生物量的堆集，在植物生长发育过程中发挥及其重要的效果。现在小麦中只要少量PRR基因的功用被解析，其它PRR基因的功用及分子机制还有待研讨。

  PRR基因是生物钟体系组成部分，在作物抽穗期和株高调控中发挥及其重要的效果。该研讨经过全基因组相关剖析判定到一个小麦中功用不知道且与株高显着相关的 TaPRR95基因。 TaPRR95的CRISPR/Cas9基因修改株系 (prr95aabbdd) 表现为株高增高和抽穗期提早。进一步研讨之后发现， prr95aabbdd叶片中 TaCO1和 TaFT的表达上调导致抽穗期提早；一起经过特异性调控穗下茎上部光合和生长素途径相关基因的表达添加穗下茎细胞长度从而影响株高。单倍型剖析发现， TaPRR95-B优异单倍型Hap2与株高下降、千粒重添加相关，并在育种过程中遭到挑选。

  A: 小麦5B染色体上株高位点TaPRR95的判定；B: prr95基因修改株系的株高均高于野生型Fielder；C: prr95基因修改株系的穗下茎长度均高于野生型Fielder，而其它节间长度没有显着差异；D: TaPRR95-B单倍型与农艺性状的相关性剖析。Hap2的每穗粒数、粒长、粒宽、粒厚及千粒重显着高于Hap1，株高则显着低于Hap1和Hap3；E: TaPRR95调控小麦株高和抽穗期的作业模型。

  综上所述，该研讨提醒了TaPRR95调控小麦株高和抽穗期，在叶片中负调控开花激活基因，在穗下茎上部负调控光合和生长素信号基因。该研讨为了解小麦PRR基因宗族的效果机制供给了理论按照，为小麦育种供给新的遗传资源。

  中国农业科学院作物科学研讨所付明雪博士生、刘少帅助理研讨员和车育青博士生为该论文一起榜首作者，毛龙研讨员，李爱丽研讨员和耿帅锋副研讨员为一起通讯作者。相关作业得到科学技术创新项目、国家自然科学基金委和中国农业科学院科学技术创新工程等项目赞助。