华中农业大学玉米团队克隆调控玉米产量的新基因ZmKL9，能显著提高玉米粒重、穗长、穗粒数！

高产仍然是玉米育种的首要目标。玉米的籽粒以及果穗形态是决定玉米产量的两个重要性状。然而，籽粒和果穗性状在遗传上是复杂的数量性状，受环境影响较大且克隆难度较大，具有潜在育种应用价值的功能基因报道较少。2022年11月4日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室及湖北洪山实验室玉米团队邱法展课题组在Plant Biotechnology Journal杂志上发表了题为“Overexpression of ZmKL9 increases maize hybrid hundred kernel weight”的研究论文（DOI: 10.1111/pbi.13957）。

课题组前期研究中在玉米第九染色体上定位到一个粒型性状主效QTL KL9（Liu et al.，2014, Theoretical and Applied Genetics），初步评估了Kernel length 9 (KL9)位点的潜在育种价值(Gong et al., 2021, Theoretical and Applied Genetics)。本研究在上述基础上，精细定位并图位克隆了关键候选基因ZmKL9（图1a-b），进一步通过候选基因的重测序分析、候选基因关联分析以及荧光素酶实验发现并证明了ZmKL9 5 ’UTR中的TE1转座子是影响ZmKL9表达的关键功能位点（图1c-g）。利用KO及OE材料证实了ZmKL9正向调控玉米籽粒及果穗产量（图1h-k）。重要的是，ZmKL9过表达系中衍生的杂交种籽粒粒长及粒重显著增加，同时玉米果穗的穗长、穗重以及穗粒数显著增加（图1l-m），揭示了ZmKL9具有提高玉米产量的重要育种价值。

图1 ZmKL9调控玉米籽粒及果穗产量

华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室及湖北洪山实验室玉米团队博士后龚佃明为论文第一作者，邱法展教授为通讯作者。该研究得到湖北省科技重大专项、国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目资助。

全文链接：

https://doi.org/10.1111/pbi.13957

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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