这个基因调控谷类作物胚乳淀粉积累和粒重

近日，中国农业科学院作物科学研究所小麦基因资源发掘与利用创新团队鉴定了调控小麦籽粒淀粉合成与粒重的关键基因 MYB44 ，解析了该基因及其水稻同源基因负向调控胚乳淀粉合成与粒重的分子机制，相关研究成果发表在《分子植物》（Molecular Plant）上。

关键基因 MYB44可调控小麦胚乳淀粉合成。中国农科院作科所供图

淀粉是小麦胚乳中的主要储藏物质，其积累对产量和品质均具有重要影响。但目前对小麦淀粉合成调控机制仍知之甚少。因此，挖掘储藏淀粉合成关键调控基因，阐明其分子通路对小麦品质遗传改良具有重要意义。

研究团队通过对145份重测序小麦材料进行全基因组关联分析，鉴定到一个控制淀粉合成的关键基因 MYB44 ，敲除该基因可显著提高籽粒淀粉含量及其粒重，且该突变体在多环境下呈现良好的增产稳定性。

研究发现，该基因可通过抑制小麦籽粒中淀粉合成、海藻糖和次级代谢相关基因表达，负向调控胚乳淀粉合成与粒重。进一步研究发现，水稻和小麦中 MYB44 同源基因功能保守，表明该基因在不同作物籽粒淀粉合成和粒重形成中可能发挥相似的调控作用。该研究系统阐明了 MYB44 在小麦和水稻中的生物学功能，为谷物类作物品质产量的遗传改良提供了新靶点和理论基础。

作科所博士后刘云川，John Innes Centre王明明博士，作科所硕士研究生王垚佳、刘海霞为论文共同第一作者，中国工程院院士、作科所研究员刘旭，研究员张学勇、郝晨阳和副研究员侯健为论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.06.007