分子说明大麦中未开发的潜能可以帮助提高产量

大麦具有不确定的“高峰”类型花序形成基本的花卉结构,称为小穗,在二分的模式在其中心轴(称为脊柱)。中的每个脊柱节点大麦飙升产生三个(一个中心和两个侧面)的小穗。

年底小穗原基开始沿着脊柱标志着最高产量潜力的阶段。随后,花序分生组织穹顶开始崩溃,紧随其后的是逐渐由上往下的变性小穗原基的小穗,直到一个特定的位置达到高峰。“我们显示,高达50%的启动花原基在开花期之前流产,代表一个尚未开发的产量潜力”,托尔斯滕Schnurbusch博士教授说,如果IPK研究小组“植物架构”。“理解的分子基础飙升输配电可能帮助提高谷物的产量。”

由于其定量性质和环境敏感性,花序输配电构成复杂的机制影响最后的粒数。这种机制似乎是可预测和可遗传的,符合发展计划。光合作用,不成熟的绿化,和能量代谢重要贡献者的小穗生长和分化,并局限于基底和中央部分。然而,研究人员发现,退化顶端高峰地区经历了糖和氨基酸的消耗和增强的脱落酸生物合成和信号。

“此外,我们的功能验证的顶端被表达的转录因子基因,大麦长满草的TILLERS1(HvGT1)直接同源的玉米GT1,顶小穗生长抑制因子的发展”,强调Nandhakumar Shanmugaraj,这项研究的第一作者。定点Hvgt1在大麦突变体推迟发病高峰输配电和生产更多的差异化顶端器官,导致更肥沃的小穗/小花和最后的小穗数增加。“这是第一个报告大麦花序输配电的分子基础;然而,在这里,我们不仅提供分子框架对大麦,也对相关的谷物Triticeae部落(如小麦、黑麦)。”

“我们相信,输配电的分子说明大麦也将刺激未来的研究方向相关基因的进化在其他植物的生长抑制作物物种”,托尔斯滕Schnurbusch博士教授说。大麦是在世界上最重要的谷类作物,更好地利用其峰值产量潜力可以直接为世界粮食安全作出贡献,从而帮助抗击饥饿威胁由气候变化和自然灾害或战争灾难。