日本国立遗传学研究所的津田胜利助教等人阐明了植物茎秆结构形成的详细机制，并依据结构差异确定了发挥不同作用的基因。该成果将有助于开发茎秆短、不易倒伏的水稻等农作物品种。
研究团队利用水稻进行研究，发现了对植物茎秆结构形成发挥重要作用的基因（供图：国立遗传学研究所）
研究人员正在观察水稻茎秆的横截面（供图：国立遗传学研究所）
植物的茎秆可分为连接叶片的“节”的部分，以及位于节之间的“节间”部分。节会将叶片制造的养分输送到植物内的其他部位，节间则通过伸长使植物的体积增大。然而，植物在生长发芽过程中如何形成节和节间，其详细机制此前一直不清楚。这是因为在许多植物中，节和节间在外观上很难分辨。
研究团队注意到水稻的节与节间颜色不同，容易区分的事实。研究人员调查比较了节较长、节间较短的特殊水稻与普通水稻内部发挥不同作用的基因。
由此研究团队成功确定了两个能够使节产生逆重力弯曲性质的遗传基因。如果这些基因失效，茎秆倒下后就无法再直立起来。研究还发现，节间部分有其他基因发挥作用抑制了这两个基因的功能，从而防止了整个茎秆都变成节。
今后如果能够进一步掌握与茎秆形成有关的基因，就有可能通过修改基因等方法培育出具有适合农业生产特征的茎秆。比如，若能使水稻的茎秆变短或变粗，就不易发生因风灾等原因造成的倒伏，稳定收成。该研究是国立遗传学研究所与广岛大学、吉备国际大学开展的合作研究，相关论文已发表在美国科学期刊《Science》上。
原文：《日本经济新闻》、2024/7/2
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Science
论文：YABBY and diverged KNOX1 genes shape nodes and internodes in the stem
DOI：10.1126/science.adn6748
