甘薯块根膨大的新发现!
甘薯块根膨大的新发现!
近日,中国农业大学研究团队在国际知名期刊《The Plant Journal》上发表了一项重要研究成果,揭示了甘薯块根形成和发育的关键调控因子。这一发现不仅为理解甘薯块根发育的分子机制提供了新的视角,也为培育高产甘薯品种奠定了理论基础。
研究团队通过转录组分析,筛选到了一个与甘薯块根发育密切相关的基因IbNF-YA1。进一步研究表明,IbNF-YA1基因的表达受吲哚乙酸(IAA)显著诱导。有趣的是,IbNF-YA1过表达植株在种植40天后块根重量高于野生型和RNAi植株,但在种植120天后,过表达植株的块根产量反而下降,而RNAi植株的块根产量则有所提高。
研究还发现,IbNF-YA1可以直接靶向生长素合成关键基因IbYUCCA4的启动子并激活其转录。在IbYUCCA4过表达植株中,IAA含量显著提高,但块根产量却大幅下降。这一结果表明,IbNF-YA1-IbYUCCA4模块通过调控生长素途径,对甘薯块根的形成和发育发挥着重要作用。
此外,环境因素如钾肥施用量也会影响甘薯块根的发育。研究表明,适度施钾可以降低粗根中吲哚乙酸氧化酶和过氧化物酶的活性,提高生长素含量,从而促进不定根向块根的分化。在施钾条件下,甘薯品种“烟薯25”和“北京553”的单株结薯数和单薯重都有显著增加,其中以240 kg hm-2的施钾量效果最佳。
为了进一步推动甘薯育种技术的发展,2024年8月15-17日,“全国甘薯育种新技术研讨会”在北京召开。来自全国甘薯领域的110余位专家、学者和研究生参加了此次会议,共同交流探讨了甘薯育种新技术的最新研究进展及发展趋势。会议不仅展示了甘薯生物技术、优异基因挖掘、特异种质创制等方面的最新成果,还进行了甘薯快速原位转化技术培训,为推动我国甘薯生物育种及甘薯产业的可持续发展注入了新的动力。
这些最新研究进展不仅加深了我们对甘薯块根膨大机制的理解,也为未来通过基因编辑和精准育种技术改良甘薯品种提供了新的靶点和思路。随着研究的不断深入,我们有望培育出更高产、更优质的甘薯品种,为保障国家粮食安全和促进农业可持续发展作出更大贡献。