中国农大张义荣/邢界文克隆调控玉米侧根数的基因ZmLRT

根系是玉米生长和生产的重要器官，具有吸收、合成和支持固定作用。根系发育具有高度的可塑性，能够随环境变化不断调整自身的生长，其中侧根的发育是这种适应性生长的主要组成部分，因而深入理解玉米侧根发育机制对于理解玉米如何应对环境变化具有重要意义。

JIPB近日在线发表了中国农业大学张义荣/邢界文课题组题为“Positional cloning and characterization reveal the role of a miRNA precursor gene ZmLRT in the regulation of lateral root number and drought tolerance in maize (Zea mays L.)”（‍https://doi.org/10.1111/jipb.13‍408‍）的研究论文。该研究通过正向遗传学方法克隆得到一个控制玉米苗期侧根发育的基因ZmLRT，并在功能验证的基础上对候选基因的分子机制和育种利用价值进行了分析。

本研究利用玉米自交系综3和87-1衍生的重组自交系鉴定得到一个控制玉米苗期侧根数的主效QTL，通过进一步的精细定位和功能分析发现区间内一个miR166a的前体基因ZmLRT为该位点的候选基因（图1）。研究发现ZmLRT的启动子区和基因区在自交系综3和87-1间均存在较大的变异。在这些变异的共同影响下，综3根系中成熟miR166a的丰度明显降低，而其靶基因（HD-ZIP III家族基因）的表达水平则显著提高，进而促进了综3中侧根的发育。进一步研究发现，与野生型相比，ZmLRT基因的CRISPR/Cas9敲除株系苗期侧根数明显增加且表现出较强的抗旱性（图2），因此ZmLRT可作为玉米抗旱育种中基因编辑的理想位点。

图1：ZmLRT的图位克隆

图2：敲除ZmLRT可增加苗期侧根数并提高耐旱性

张铭博士、陈燕红博士和邢鸿雁博士为该论文的第一作者，农学院教师张义荣和邢界文为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、农业部国家转基因重大专项的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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