廣東
近日，安徽農業大學江海洋教授團隊在《Journal of Genetics and Genomics》期刊上發表題為“Precision-edited D9 allele breaks the trade-off between maize dwarfing and yield”的研究成果。農學院鄭撼副教授、青年教師陳敏博士、生命科學學院博士研究生劉培培為該論文共同第一作者，江海洋教授為通訊作者。
該研究聚焦玉米DELLA蛋白Dwarf 9 (D9)，首先借助AlphaFold 3人工智能工具，精準解析了D9蛋白與赤霉素受體蛋白GID1之間的互作結構，發現D9蛋白第571位甘氨酸是維持二者互作的關鍵位點之一。隨后，將該位點突變為纈氨酸（G571V）后，二者間的互作強度變弱。進一步利用CRISPR-Cas9基因編輯技術，創制出D9 G571V精準編輯玉米突變體材料。該突變體株高與穗位高均表現出溫和且顯著的降低，且對赤霉素處理不敏感，是典型的功能獲得性突變體；同時，其果穗形態、穗長、穗粗、粒重等關鍵產量性狀與野生型相比無顯著差異，實現了“矮化不減產”。該矮稈性狀呈半顯性遺傳，將D9 G571V與優良自交系昌7-2雜交后，F1代仍穩定保持矮稈表型，且產量表現穩定。
該研究將人工智能結構預測與基因編輯深度融合，通過對玉米DELLA蛋白D9的精準編輯，實現“矮化不減產”，為玉米矮稈育種提供新的可行策略，也為其他作物株型改良提供重要參考。
圖：基于D9蛋白G571V點突變的玉米半矮稈新種質創制及表型鑒定
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