近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所土壤植物互作創新團隊與作物科學研究所玉米遺傳改良與新品種選育團隊合作發表綜述文章，系統地闡述了通過精準調控分生組織大小來提高作物產量的新策略，提出了作物分生組織發育領域尚未解決的科學問題，并展望了該領域未來的發展方向。相關綜述文章發表在《植物科學趨勢（Trends in Plant Science）》上。
據吳慶鈺研究員介紹，全球人口的不斷增加導致對糧食的需求日益增長。為提高作物產量，在對作物的馴化和品種改良過程中，前人對果實大小和種子數量等重要產量性狀進行了優化，這些產量性狀在分生組織發育早期已被決定。因此，分生組織發育的調控機制研究一直受到學術界的廣泛關注，是生物學領域的研究熱點之一。植物分生組織發育調控曾被美國自然科學基金委評為12個植物科學最前沿技術之一。
該綜述系統總結了植物莖尖分生組織發育調控機制，著重闡述了經典信號通路CLV-WUS反饋路徑調控分生組織大小的機理，討論了該領域最新的研究進展，并指出簡單地刪除分生組織發育基因通常會導致負面效應，只有“恰到好處地”對這些基因進行編輯才能提高作物產量，同時飛速發展的基因編輯技術和基因組學手段為精準調控分生組織發育提供了兩大利器。此外，該文章還介紹了如何綜合運用單倍體誘導CRISPR，單細胞測序以及鄰近蛋白標記等技術快速挖掘分生組織發育調控基因，進而精準地調控作物分生組織發育，加速作物產量提升，為世界糧食安全提供保障。該研究深化了對植物分生組織調控的認知，對該領域內的后續研究具有重要的參考價值。
該研究得到國家重點研發計劃，國家自然科學基金和中國農科院科技創新工程等項目資助。（通訊員 金云翔）
原文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.10.004
