10月20日，我校生命科學學院王勤、黃學輝在《New Phytologist》發表題為Natural variation of ZmLNG1 alters organ shapes in maize的論文，該研究發現了一個控制玉米葉片、雄穗和雌穗等器官形態的數量性狀基因ZmLNG1，并對該基因作用機理進行了深入研究。

在過去的幾十年中，一系列優良的作物雜交種的培育和應用大大提高了作物產量。這些雜交種的親本通常來自不同的雜種優勢類群，雙親間存在著豐富的遺傳變異。鑒定優良雜交種中重要的數量性狀基因可以擴展我們對雜種優勢的理解，也有助于指導遺傳改良。在雜交作物中，葉、穗、種子等器官形態往往與產量密切相關、且受多個數量性狀基因調控，是雜種優勢遺傳學研究的一個切入口。

植物器官的形態受細胞分裂和擴張所調控。在細胞分裂過程中，大多數植物細胞的分裂平面由三個細胞骨架結構的順序形成和放置決定，分別為早前期帶、有絲分裂紡錘體和成膜體。早前期帶（PPB）是平行微管和肌動蛋白微絲組成的皮質環，在大多數植物體細胞中限定了隨后的分裂平面。已有的研究證實早前期帶的形成需要TON1/TRM/PP2A（簡稱TTP）蛋白復合體的參與。TTP復合體由三類蛋白構成，這三類蛋白分別為2A型蛋白磷酸酶亞基（PP2A）、TONNEAU1蛋白（TON1）和TON1募集基序（TRM）蛋白。目前對于TTP復合體在PPB形成過程中的作用機制尚未研究透徹。

葉型、穗型等性狀的遺傳定位與候選基因ZmLNG1轉錄本及雙親變異鑒定

該研究利用我國經典雜交玉米品種鄭單958的雙親鄭58和昌7-2構建了遺傳群體，定位并克隆到一個影響玉米葉片形態等多個田間性狀的主效基因ZmLNG1。研究發現，昌7-2中ZmLNG1存在了一個6 kb的缺失，造成ZmLNG1與旁鄰基因發生了融合。該融合事件破壞了ZmLNG1和 ZmTON1之間的相互作用。

ZmLNG1轉基因植株的各類表型驗證

進一步，該研究發現ZmLNG1可作為媒介連接另一類調控植物器官形態的蛋白Ovate family proteins（OFPs）和ZmTON1蛋白，并且影響OFPs的磷酸化水平。研究提示TTP蛋白復合體調控植物細胞與器官形態的作用可能與去磷酸化過程相關，并且其去磷酸作用的底物之一可能是OFPs。該研究表明TTP復合物在玉米器官發育中發揮著重要作用，并為植物基因組中基因融合事件影響生物學功能提供了一個案例。

ZmLNG1-ZmTON1和ZmLNG1-ZmOFPs的蛋白互作

王勤（生命科學學院助理研究員）為第一作者，黃學輝教授為通訊作者，山東農業大學劉紅軍教授為該研究提供了實驗材料與寶貴意見。該研究得到了國家自然科學基金的資助。

（供稿、圖片：生命科學學院）

論文鏈接網址：https://doi.org/10.1111/nph.18563