小麦TaAPA2基因突变对植物结构的多效性影响

这项研究是由北京大学高级农业科学研究所小麦改良国家重点实验室的陈世生团队报道的。植物结构对植物的发育和生产力有着重要的影响，因此在各种植物中都进行了广泛的研究。然而，对调节小麦植株结构的基因和分子机制的研究仍然有限

最近参考基因组序列的组装和突变群体的产生为研究人员提供了必要的资源，以鉴定参与调节小麦植物结构的基因。白胜生、王桂平和他们在陈小组的同事们旨在鉴定一种负责调节小麦结构的基因。这项研究发表在《科学中国生命科学》杂志上

该团队使用基于图谱的克隆来鉴定TaAPA2基因，揭示了它编码一种具有vWA和Vwaint结构域的新蛋白质。然后，他们使用三种方法证明了它在调节小麦不同结构性状中的关键作用：20个独立的EMS突变体、CRISPR/Cas9介导的基因编辑和稳定的转基因互补

作者提供的证据表明，TaAPA2中的半显性EMS突变可能通过显性负效应起作用，并验证了野生型TaAPA2NC4与突变蛋白之间的相互作用，以及TaAPA2NC4。此外，研究小组发现，TaAPA2与参与液泡型H+-ATP酶（V-ATP酶）组装的蛋白质TaCCD115相互作用

TaCCDC115在普通小麦品种Fielder中的敲除突变体表现出显著的生长迟缓。观察到TaCCD115和V-ATP酶亚基TaVHA-c之间的相互作用干扰了烟草叶片中TaAPA2和TaCCD1115之间的结合

“克隆了TaAPA2后，我们现在准备更深入地研究其分子机制。TaAPA2在增强我们对含有vWA结构域的蛋白质及其在小麦植物结构形成中的作用的理解方面具有重要潜力，”陈说