籽粒大小在决定小麦产量方面发挥着核心作用，精确调控籽粒发育已成为提高水稻和玉米等几种主要作物产量的关键策略。然而，控制小麦籽粒发育关键方面的遗传基础和潜在分子调控机制仍然难以捉摸，这为提高小麦产量创造了瓶颈。

在最近发表在《植物生物技术》杂志上的一项合作研究中，中国科学院遗传与发育生物学研究所肖军研究员领导的研究人员与山东大学白明义教授合作，鉴定了一个调控谷物的基因模块小麦中的长度，为油菜素类固醇 (BR) 和糖信号之间的相互作用如何影响谷物大小提供了新的见解。

研究人员结合全基因组关联研究和连锁分析来查明一种非典型螺旋-环-螺旋转录因子 TabHLH489-D1，它与小麦的籽粒长度显着相关。 TabHLH489-D1 及其同源基因被发现可以减少粒长和千粒重。

他们发现，TaSnRK1α1 通过磷酸化促进 TabHLH489 的降解，从而促进小麦籽粒发育早期阶段种皮细胞的伸长。糖反过来诱导TaSnRK1α1蛋白的积累，进一步增强TabHLH489的降解并共同调节小麦籽粒的发育。

此外，TabHLH489被发现是植物激素BR的负调节因子，敲除TabHLH489增加了小麦的BR敏感性。在具有 BR 受体 Tabzr1 和 BR 阴性调节激酶 TaSK2 过表达的小麦突变体中，TabHLH489 表达的增加与小麦籽粒变短和千粒重降低有关。

相反，在 TaSK2 敲除突变体和 TaBZR1 过表达的植物中，TabHLH489 表达的减少导致小麦籽粒更长，千粒重增加。

值得注意的是，TaBZR1 直接与 TabHLH489 启动子相互作用，并对其表达具有抑制作用。 TabHLH489-D1 启动子区域的自然变异影响 TaBZR1 结合，降低 TabHLH489-D1 表达，从而增加粒长。

本研究成功克隆关键基因TabHLH489并阐明其调控小麦籽粒长度的作用。调控小麦籽粒大小的基因功能模块的鉴定以及TabHLH489上BR和糖在转录和蛋白质水平上的调控机制的阐明标志着一个重要的里程碑。

该结果不仅提供了重要的理论支持，而且为今后的小麦育种工作提供了宝贵的等位基因资源。

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