7月21日，中国农业大学农学院田丰教授课题组在国际顶刊《细胞》刊发重磅论文，克隆全球首个控制作物收获指数的关键QTL，解开玉米养分分配调控长期未解的科学难题。收获指数是生物量转化为籽粒产量的核心指标，水稻、小麦已通过改良实现收获指数跃升，但玉米该性状的演化规律与分子机制始终不明。团队系统比对玉米野生祖先、农家种、现代自交系，还原收获指数驯化提升轨迹，筛选出20个增效遗传位点，证实驯化过程持续筛选养分高效分配基因型。
研究团队锁定主效位点HI1，完整解析HI1-BRR1分子调控通路：HI1是一段位于B型响应调节因子BRR1上游22 kb处的9.1-kb非编码序列，作为远端增强子调控BRR1表达；BRR1一方面调控碳氮转运、代谢基因，推动营养器官养分向籽粒流动，另一方面激活成花基因，同步协调玉米生殖发育与物质分配。对比试验证明，敲除BRR1会造成源库失衡、产量暴跌，上调该基因可同步提升生物量、收获指数与籽粒产量，创新提出玉米驯化包含形态、生理双重改良逻辑。
多地田间试验验证该模块优异育种价值，常规施氮条件玉米稳定增产10%-16%，低氮环境增产28%，兼顾籽粒品质与抗倒伏能力。此前团队已解析耐密株型调控机制，HI1-BRR1模块补齐密植下养分分配短板，形成“种得密、光能利用率高、养分输送高效”的完整玉米高产理论体系，为培育节肥、高产玉米新品种提供关键理论与基因支撑。
*来源：中国农业大学官方公众号
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