玉米是一種出身卑微的主食作物。如果你看它的野生祖先teosinte,這種植物看起來幾乎無法辨認。人類的選擇已經說服玉米以一種產量更高、收穫效率更高的方式生長。但面對氣候變化、人口增長和其他因素,科學家和農民正在尋找進一步優化玉米產量的方法。

現在,研究人員已經確定了玉米作物產量與玉米代謝途徑相關的特定基因活動之間的關係。這一發現對植物育種具有重要意義,有可能爲適應性越來越強、產量更高的玉米植物打開大門。研究人員已經將RAMOSA3基因與分支連接起來,這可能會影響其產量。當一棵玉米植株有太多的枝幹時,它會花更多的能量來製造這些枝幹,而花更少的能量來製造種子。更多的分支通常意味着更低或更低的效率產量。

我們吃的玉米的一部分,通常是不分枝的——它們只是形成一個筆直的穗子。但是,沒有RAMOSA3基因的玉米突變體最終可能會有看起來粗糙的分枝耳朵。研究最初假設,RAMOSA3編碼的酶,稱爲TPP,和TPP作用的磷酸糖T6P,可能是導致耳朵分叉的原因。儘管T6P的確切功能仍然“在很大程度上難以捉摸”,科學家們相信它具有信號特性。

然後,令人驚訝的是,研究發現了一個相關基因,TPP4,也有助於控制分支,但該基因的作用與其酶活性無關。研究者想知道對於RAMOSA3和它自身的酶活性是否也是一樣的。爲了進一步研究這個問題,他們只阻斷了與RAMOSA3相關的酶活性,而不是基因本身,結果得到了外觀正常的玉米穗。這表明,雖然RAMOSA3控制着酶的活性,但似乎酶活性並不負責控制分支。因此,該基因可能是“兼職”,具有隱藏的活動,傑克遜解釋說。兼職工作可能帶來的問題是未來研究的起點。

這項工作可以提高玉米作物的產量,提高玉米作物以及水稻和藜麥等其他作物的收割效率

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