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玉米开花期调控机理及育种应用

杨娟, 赵月磊, 陈晓远, 王宝宝, 王海洋

植物学报 2024, 59 (6): 912-931. DOI: 10.11983/CBB24127

摘要（416）

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玉米(Zea mays)是集粮食、饲料和工业原料于一身的重要农作物。开花期是作物适应不同生态环境及产量的关键决定因素。玉米开花期由营养生长时相转变和成花转变决定, 是植物内部因素(遗传因子和植物激素等)和外部环境因素共同作用的结果。鉴于玉米开花期性状的重要性, 该文从控制玉米开花期2次时相转变的组织结构基础、生理基础、遗传基础以及分子调控机理等方面系统总结了玉米开花期的遗传调控机制, 以及关键开花调控因子对玉米区域适应性的重要性, 并对玉米花期性状研究和应用的重点方向进行了讨论, 旨在加深我们对玉米开花期遗传调控的理解, 为培育广适的玉米新品种提供理论依据。

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图4 玉米成花转变调控模型(改自Dong et al., 2012)
实线箭头和T型线分别代表激活和抑制。虚线箭头和T型线分别代表激活和抑制有待实验验证。CK: 细胞分裂素; GA: 赤霉素; SAM: 茎尖分生组织; IM: 花序分生组织。Bars=100 μm

正文中引用本图/表的段落

基于以上研究结果, 我们推测, 在玉米经历营养生长时相转变后, 叶片和花序中多条开花途径被激活, 进而协调植物激素GA和CK共同作用于叶片中的成花素基因ZCN8和茎尖分生组织中花发育基因MADS-box (ZMM3/4/ZmMADS67), 以促进玉米花序从SAM向IM转变, 最终诱导玉米开花(图4)。

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