上海
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
干旱對全球糧食安全構(gòu)成重大威脅。玉米是重要的糧食和飼料作物，在開花期尤其容易受干旱影響。作為雌雄同株植物，干旱會導(dǎo)致玉米的雌雄花序成熟不同步，從而延長雄蕊花粉散落（開花期）與雌蕊花絲露出（吐絲期）之間的間隔時間。
這種由干旱引起的開花-吐絲間隔（Anthesis-Silking Interval，ASI）從根本上破壞了玉米產(chǎn)量穩(wěn)定性，但其遺傳調(diào)控機(jī)制，仍很大程度上未知。
2026 年 5 月 20 日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)秦峰團(tuán)隊(duì)（朱朝暉、楊志蕊為論文共同第一作者），在Nature期刊發(fā)表了題為：A SAUR gene enhances maize drought resilience by promoting silk elongation 的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)了一個調(diào)控玉米開花-吐絲間隔（Anthesis-Silking Interval，ASI）的基因——SAUR72，其在雌蕊花絲中特異性高表達(dá)，并受到干旱脅迫的抑制。花絲細(xì)胞中 SAUR72 蛋白通過抑制蛋白磷酸酶 PP2C-D1，解除其對 H?-ATP 酶活性的抑制，從而促進(jìn)花絲生長，縮短 ASI ，增強(qiáng)玉米在干旱條件下的產(chǎn)量穩(wěn)定性。這些發(fā)現(xiàn)為培育抗旱穩(wěn)產(chǎn)的玉米新品種提供了重要的理論與技術(shù)支撐。
在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)克隆了玉米（Zea mays）的一個數(shù)量性狀位點(diǎn)——qDR9（Drought Resistance 9），該基因可縮短干旱誘導(dǎo)的開花-吐絲間隔（Anthesis-Silking Interval，ASI），并增強(qiáng)干旱條件下的產(chǎn)量穩(wěn)定性。
qDR9 位點(diǎn)編碼了SAUR72（Small Auxin Upregulated RNA72）蛋白，該蛋白在玉米雌蕊花絲中高表達(dá)，但在干旱條件下表達(dá)下調(diào)。進(jìn)一步研究顯示，SAUR72 與定位于抑質(zhì)膜的蛋白磷酸酶 PP2C-D1 相互作用并抑制其磷酸酶活性，進(jìn)而解除其對 H?-ATP 酶活性的抑制，從而促進(jìn)花絲生長，縮短 ASI ，最終增強(qiáng)玉米在干旱條件下的產(chǎn)量穩(wěn)定性。
有利的 SAUR72 等位基因（其啟動子中缺少一段 609 bp 的轉(zhuǎn)座子樣序列插入）可驅(qū)動更高水平的 SAUR72 表達(dá)，縮短干旱條件下的 ASI，穩(wěn)定產(chǎn)量，且在正常條件下不產(chǎn)生產(chǎn)量損失。此外，通過基因編輯技術(shù)敲除 PP2C-D1 基因， 同樣可以有效縮短 ASI ，提高干旱條件下玉米的產(chǎn)量。
總的來說，這項(xiàng)研究為玉米干旱條件下的 ASI 提供了新見解，并為培育在干旱條件下具有更強(qiáng)產(chǎn)量穩(wěn)定性的玉米品種提供了強(qiáng)效候選基因。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10566-9
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