博士畢業于華中農業大學，西北農林科技大學副教授以第一作者身份發表《The Plant Cell》

近日，西北農林科技大學農學院非生物脅迫耐受機理團隊在國際知名期刊《The Plant Cell》在線發表題為“Population Transcriptome and Phenotype Analyses Reveal that Rht-D1b Contributed a Larger Seedling Root to Modern Bread Wheat”的研究成果。農學院王曉明副教授為第一作者，趙鵬博士、青年教師史雪博士、郭效龍博士為共同第一作者，農學院許盛寶教授和作物抗逆與高效生產全國重點實驗室康振生院士為共同通訊作者。

該研究首次在群體水平揭示了綠色革命基因Rht-D1b的“隱藏優勢”——在降低小麥株高的同時，顯著增大苗期根系。

研究團隊收集了來自全球的406份小麥核心種質資源，涵蓋農家種、歷史品種、現代栽培種和育種材料，構建了大規模的根系表型-轉錄組-基因型數據庫。通過對苗期根系的系統鑒定，發現現代栽培種的根系表面積、體積和直徑顯著大于農家種。后續通過整合栽培種與農家種間差異表達基因鑒定、全轉錄組關聯分析（TWAS）、全基因組關聯分析（GWAS）、基因表達量GWAS分析（eQTL）和育種選擇效應分析，鑒定出Rht-D1b是驅動栽培種與農家種根系差異的核心因子，其通過增加根系分生區大小和成熟區細胞的長度與寬度，顯著增大小麥苗期根系。

Rht-D1和Rht-B1為同源基因，均編碼赤霉素信號途徑關鍵負調控因子DELLA蛋白，且Rht-D1b與Rht-B1b均在兩基因中相似位置引入提前終止突變，兩者對株高的調控功能也高度相似。但GWAS分析顯示，Rht-B1b與任何根系性狀均無顯著關聯，近等基因系、遺傳分離群體和轉基因實驗進一步驗證了這一結果，證實兩者在根系發育調控中存在顯著功能分化。

后續機制解析表明，這種分化源于兩點核心差異：一是Rht-D1b在根系中對赤霉素的敏感性顯著低于Rht-B1b；二是兩者調控的下游基因集合差異極大，Rht-D1b特異調控“根分生區發育”“細胞周期”等通路基因，而Rht-B1b主要影響“活性氧代謝”“赤霉素響應”相關基因。