TaAPA2 基因：调控小麦形态建成的关键基因

快讯摘要

北京大学陈时盛团队和中国农科院刘录祥团队在 Science China Life Sciences 发表研究，克隆小麦 TaAPA2 基因，揭示其对小麦形态建成的调控机制，为作物改良提供理论基础和基因资源。

快讯正文

【北京大学现代农业研究院陈时盛团队在 Science China Life Sciences 在线发表文章】近日，北京大学现代农业研究院陈时盛团队在 Science China Life Sciences 在线发表了题为“Mutations in wheat TaAPA2 gene result in pleiotropic effects on plant architecture”的文章。该研究通过图位克隆、EMS 突变体、CRISPR/Cas9 基因编辑和转基因互补实验克隆了小麦TaAPA2 基因，该基因控制小麦叶、穗、籽粒等多种形态性状。TaAPA2 编码一个特殊蛋白，含有 vWA 和 Vwaint 结构域，该蛋白突变存在显性负效应，并可能通过质子泵（H+-ATPases）调控小麦形态建成。中国农业科学院作物科学研究所刘录祥团队利用其它背景 EMS 突变体开展了该基因的研究，得到相似的结论，论文“Identification of a von Willebrand factor type A protein affecting both grain and flag leaf morphologies in wheat”以“背靠背”形式发表在 SCIENCE CHINA Life Sciences 杂志。刘录祥团队利用小麦圆粒突变体 rg1 进行图位克隆，发现编码 vWA-Vwaint 蛋白的基因调控籽粒大小与旗叶形态。该基因关键位点氨基酸变异引起圆粒和短旗叶表型，可能与单萜合成途径关键酶 MCT 互作，影响内源 GA 和 ABA 水平，从而导致籽粒和旗叶形态变化。