在小麦生产中，分蘖数是决定亩穗数和产量潜力的关键因素。分蘖芽的发生受遗传背景和环境因素的双重调控，适度分蘖可显著提升单位面积产量，而无效分蘖过多则会抑制产量提升。因此，深入解析分蘖的分子调控网络对培育高产稳产小麦品种具有重要意义。
近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾国家实验室的凌宏清研究员团队与合作者在Nature Communications期刊上在线发表了题为The TaNHLP1-TaRACK1A module regulates tillering via abscisic acid signaling in wheat的研究论文，揭示了小麦分蘖调控的新机制。研究团队鉴定了一种NHL重复蛋白TaNHLP1，证实其正向调控小麦分蘖数量，且其过表达可促进分蘖。研究发现，脱落酸（ABA）信号通路中的关键核心原件PP2C（磷酸酶）和SnRK2（蛋白激酶）能够与TaNHLP1相互作用，调控TaNHLP1的蛋白丰度。此外，TaNHLP1还与ABA信号通路的负调控因子RACK1A相互作用，调节RACK1A的胞质定位，进而影响分蘖。值得注意的是，NHLP1-RACK1模块在单子叶植物和双子叶植物中高度保守。在小麦自然群体中，TaNHLP1-A基因启动子区域的自然变异(Hap1)可增强其转录活性，显著增加分蘖数量并提升单株产量。这些发现不仅丰富了对小麦株型调控机制的认识，还为通过基因编辑或分子标记辅助育种等技术定向改良小麦分蘖性状、培育高产新品种提供了理论依据和新的靶点。
中国科学院遗传发育所已毕业博士司要奇、田水泉、牛建青(现任崖州湾国家实验室青年科学家)、陆乔为论文共同第一作者。中国科学院遗传发育所郑树松副研究员、凌宏清研究员(现任崖州湾国家实验室高级科学家)、司要奇博士及山东农业大学王芳教授为论文共同通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金重大基础研究项目、中国博士后科学基金项目的资助。
图：NHLP1-RACK1A模块在ABA信号通路调控分蘖数中的可能工作模型
