科学家发现了一种可以产生弹性“精灵”玉米的基因

一种在植物中广泛发现的基因最近被鉴定为一种影响玉米大小的激素的关键转运蛋白。这一发现为植物育种家提供了一种新的工具，可以开发出理想的矮化品种，从而提高作物的复原力和盈利能力

爱荷华州立大学领导的一个科学家团队花了数年时间来精确定位ZmPILS6基因的功能。现在，他们已经能够将其描述为植物大小和结构的重要驱动因素，生长素的载体，有助于控制地下根和地上芽或茎的生长。他们的研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上

领导该研究团队的爱荷华州立大学遗传学、发育和细胞生物学助理教授Dior Kelley说：“当前科学时代的一个标志是，我们拥有所有这些高质量的基因组数据，无论是玉米、人类还是其他生物，现在我们的任务是弄清楚这些基因的实际作用。”

该小组使用“反向基因筛选”（从基因到植物中表达的性状），并结合其他技术，追踪其基因在玉米发育中的作用。凯利说，反向筛选需要多个生长季节，而且并不总是有效的。她的团队花了七年时间彻底鉴定ZmPILS6并验证其调节植物生长

当“敲除”经过修饰的突变体植物时，其缺失抑制了根侧形成和株高。这项研究已经获得了一项临时专利，该专利有可能用于培育仍然高产的矮秆玉米的育种项目

“我认为这是‘精灵’玉米，”凯利说。“由于各种原因，人们对它很感兴趣，包括减少了对水和营养物质的使用，以及它抵御大风的能力。”

当他们在玉米中研究ZmPILS6时，研究人员做出了另一个奇怪的发现：该基因似乎对植物生长的影响与拟南芥中的类似基因相反，拟南芥是一种经常被用作研究模型的植物

“这是非常出乎意料的，”凯利说。“它说明了在不同环境中进化的植物蛋白可以有不同的行为。它强调了直接研究感兴趣的关键作物中的基因的必要性，而不是认为我们是根据它们在其他植物中的工作原理来理解它们的。”

Kelley将该项目的成功归功于“伟大的合作团队”，尤其是Kelley实验室的博士生Craig Cowling，他是PNAS论文的第一作者。“克雷格是真正深入研究的人，他证实了这个基因携带植物激素生长素，它绝对控制着玉米的大小。”

“这个项目并被公认为这本重要期刊论文的第一作者，有点令人难以置信，”考林说

Kelley称这项新研究为“基础性”基础研究，旨在了解一种影响众多复杂生长性状的基因，从藻类到玉米，进化过程中对这些性状进行了保护。她说：“它也是‘转化’的，因为它与可用于改进育种计划的遗传资源有关。”。“这为我的实验室提出了全新的问题和研究方向。”