Plant Com | 中国农科院郭刚刚教授团队克隆HvSRN1并解析其调控大麦穗节数和产量性状的分子机制

2023年8月9日， Plant Communications在线发表了中国农业科学院作物科学研究所麦类资源创新团队题为“Natural variations of HvSRN1 modulate the spike rachis node number in barley”的研究论文，研究人员克隆了一个控制大麦穗轴节数的基因HvSRN1，明确了该基因在对大麦穗长以及单株产量等性状的调控作用，对揭示大麦产量形成的遗传机制以及育种应用提供了重要线索。

https://doi.org/10.1016/j.xplc.2023.100670

大麦（Hordeum vulgare L.）是全球第四大禾本科作物，具有抗逆性、适应性强等特征，食用、饲用和酿造等用途广泛。产量调控基因的克隆始终是大麦研究的热点和难点之一。该研究围绕决定每穗粒数的穗轴节数（spike rachis node number, SRN）性状，通过精细定位，在大麦2H染色体上成功克隆了控制穗轴节数的基因HvSRN1。

研究发现，该基因在幼穗中特异表达，其启动区的两个关键SNP变异（SNP-1884、SNP-1748）导致了HvSRN1基因在穗轴节数不同的双亲之间显著差异表达，靶向编辑该候选基因证明HvSRN1突变后，在穗轴节数和穗长均显著降低同时千粒重增加。同源性分析发现，该基因是水稻OsLAX2和玉米ZmBA2等的同源基因。通过酵母双杂、荧光互补试验等也证实HvSRN1和HvLAX1之间存在互作，表明禾本科作物在调控穗发育方面存在共通的LAX2-LAX1模式。

HvSRN1基因的发现及其对穗粒数与千粒重性状平衡调控机制解析，为大麦产量性状的遗传改良和分子育种提供了新途径。

樊超凤博士后为本文第一作者，郭刚刚研究员为通讯作者，中国农业大学倪中福教授为相关调控机制研究提供了关键指导。该研究在国家重点研发计划、崖州湾种子实验室专项、中国农科院科技创新工程和国家大麦青稞产业技术体系建设专项等项目支持下完成。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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