我国宜机收玉米品种培育有望进一步“提速”。《细胞》杂志于北京时间11月12日晚在线发表了华中农业大学严建兵教授团队的最新研究成果，揭示了玉米籽粒脱水的分子机制，为快脱水宜机收玉米品种的培育奠定重要基础。
论文通讯作者严建兵介绍，玉米是我国种植面积最大、总产量最高的粮食作物。适合机械化收获的玉米籽粒含水量要求在15%至25%之间，但我国大多数玉米品种在收获时的籽粒含水量通常在30%至40%之间。由于控制玉米籽粒脱水速率这一性状的基因很少被克隆，其潜在机制尚不清楚，目前难以通过遗传改良培育快脱水宜机收玉米品种。“长期受限于缺乏快脱水的品种，导致玉米籽粒机械化收获水平较低，影响了生产效率和种植成本。”严建兵说。
microRPG1调控籽粒脱水的机制。（研究团队供图）
研究团队围绕这个产业关键问题持续攻关，鉴定到一个影响玉米籽粒脱水的小肽microRPG1，是玉米及其近缘种中特有的一种含31个氨基酸的新型小肽，由非编码序列从头起源，通过精确调节乙烯信号通路关键基因的表达来控制籽粒脱水。多年多点的试验表明，敲除microRPG1可使收获时的玉米籽粒含水量下降2%至17%，平均下降7%，同时其他农艺和产量性状没有明显的变化。研究团队分析了数百份具有代表性的玉米种质材料，发现几乎所有的材料都存在RPG基因，这意味着操纵RPG基因来改变籽粒脱水速率培育宜机收的品种具有巨大的应用潜力。
“该研究是解决玉米机收瓶颈的重大关键技术，团队围绕玉米籽粒脱水的精准调控已经布局多个专利，并授权有关企业开展商业化应用，目前已经取得良好进展。”严建兵通俗地解释该研究的现实意义和应用价值，“以前老百姓收玉米要把玉米棒子掰回家，晒干再脱粒，费时费力。基于该研究培育出快脱水的玉米新品种后，机器就能直接在田里收籽粒，省时省力。”
科研人员表示，该研究有助于进一步加快推进我国宜机收玉米品种的培育，有效提高玉米机械化收获的效率，助力国家粮食安全。（记者侯文坤、方亚东）