谷类穗状花序的演化

时间：2021年2月18日

来源：Heinrich-Heine University Duesseldorf

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科学家们研究了大麦和小麦穗发育的遗传规律，发现了不同的大麦突变体具有类似小麦的穗。

在植物中，“分生组织”是指由未分化的细胞组成的一种组织，通过细胞分裂和分化，其他各种植物器官可以从中发育出来。这些“植物干细胞”产生了芽、叶和根，但也产生了穗和花。

研究小组包括植物科学卓越集群的成员，CEPLAS研究了负责小麦和大麦不同穗型的基因的功能。这个基因控制着穗和小花分生组织的活性，从而控制着每穗的小穗数和粒数。

密切相关的冷季谷物，大麦和小麦，分别在其穗上产生可变的和确定的小穗数。正是从这些小穗中，小花和籽粒得以发育。植物研究人员已经鉴定出两个大麦突变体，分别命名为“intermedium-m”和“double seed 1”，这两个突变体形成了一个类似小麦的穗状花序，顶端的小花消耗了穗状分生组织，从而减少了每穗的侧小穗数。INT-M/DUB1基因维持分生组织的特性并抑制分生组织的分化。因此，穗分生组织形成侧小穗的能力保持不变。

HHU植物遗传学研究所所长Maria von Korff-Schmising教授在谈到研究结果的可能应用时说：“这些关键调节因子可用于延长分生组织的活动。这可能使大麦、小麦和其他谷物得到改良，从而产生更高的谷物产量。”

Journal Reference:

Jinshun Zhong, G. Wilma van Esse, Xiaojing Bi, Tianyu Lan, Agatha Walla, Qing Sang, Rainer Franzen, and Maria von Korff. INTERMEDIUM-M encodes an HvAP2L-H5 ortholog and is required for inflorescence indeterminacy and spikelet determinacy in barley. PNAS, 2021 DOI: 10.1073/pnas.2011779118

Cite This Page:

Heinrich-Heine University Duesseldorf. "Evolution of cereal spikes." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 February 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216115043.htm>.

Heinrich-Heine University Duesseldorf. (2021, February 16). Evolution of cereal spikes. ScienceDaily. Retrieved February 17, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216115043.htm

Heinrich-Heine University Duesseldorf. "Evolution of cereal spikes." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216115043.htm (accessed February 17, 2021).