【人民网】研究破解种子“睡眠”时长奥秘

研究发现,一个名为MKK3的基因通过"拷贝数+激酶活性"双轮驱动,塑造了大麦在全球不同气候 区的休眠节律。论文通讯作者、丹麦嘉士伯研究实验室谷物育种与性状开发研究中心主任克里斯托夫· 多克特博士介绍,大麦种质基因组中控制种子休眠性状基因MKK3(丝裂原活化蛋白激酶激酶3)双重 调控大麦种子休眠时间,即MKK3存在1至15个不等的串联重复拷贝,同时携带T260、Q165等关键氨基 酸变体。当基因拷贝数越多,表达量越大,种子休眠性越弱;当氨基酸变异控制的激酶活性越强,种子 休眠性越弱。二者协同作用,可实现对MKK3总体活性的精细调控,进而决定作物种子的休眠特性。 结合研究发现的新机制,研究团队系统解析了全球1000余份大麦种子MKK3的时空演化格局,发现 气候和农业需求是人类选择MKK3类型的指挥棒。东亚季风区偏爱"低活性模式"MKK3,休眠期长,可 避开收获季节湿热气候导致的穗发芽问题;北欧啤酒大麦即便在潮湿亚极地地区,古维京人仍选择并稳 定了"弱休眠性模式"种子,只为麦芽快速均匀萌发,并赋予啤酒卓越的酿造品质,再通过提前收获、烟 熏干燥等农艺技术规避穗发芽风险;而在青藏高原,裸大麦(青稞)选择了全球"最高活性 ...