日本國立遺傳學研究所的津田勝利助教等人闡明瞭植物莖稈結構形成的詳細機制，並依據結構差異確定了發揮不同作用的基因。該成果將有助於開發莖稈短、不易倒伏的水稻等農作物品種。
研究團隊利用水稻進行研究，發現了對植物莖稈結構形成發揮重要作用的基因（供圖：國立遺傳學研究所）
研究人員正在觀察水稻莖稈的横向截面（供圖：國立遺傳學研究所）
植物的莖稈可分爲連接葉片的「節」的部分，以及位於節之間的「節間」部分。節會將葉片製造的養分運送到植物内的其他部位，節間則透過延伸使植物的體積增大。然而，植物在成長發芽程序中如何形成節和節間，其詳細機制此前一直不清楚。這是因爲在許多植物中，節和節間在外觀上很難分辨。
研究團隊注意到水稻的節與節間顏色不同，容易區分的事實。研究人員調查比較了節較長、節間較短的特殊水稻與普通水稻内部發揮不同作用的基因。
由此研究團隊成功確定了兩個能夠使節產生逆重力彎曲性質的遺傳基因。如果這些基因失效，莖稈倒下後就無法再直立起來。研究還發現，節間部分有其他基因發揮作用抑制了這兩個基因的功能，從而防止了整個莖稈都變成節。
今後如果能夠進一步掌握與莖稈形成有關的基因，就有可能透過修改基因等方法培育出具有適合農業生產特徵的莖稈。比如，若能使水稻的莖稈變短或變粗，就不易發生因風災等終極因數造成的倒伏，穩定收成。該研究是國立遺傳學研究所與廣島大學、吉備國際大學開展的合作研究，相關論文已發表在美國科學期刊《Science》上。
原文：《日本經濟新聞》、2024/7/2
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Science
論文：YABBY and diverged KNOX1 genes shape nodes and internodes in the stem
DOI：10.1126/science.adn6748
