小麦和水稻中转录因子MYB44通过抑制淀粉合成负调控粒重与产量的分子机制

【编辑推荐】研究人员通过全基因组关联分析鉴定出R2R3-MYB转录因子基因TaMYB44 ，发现其通过抑制胚乳淀粉合成相关基因及调控次级代谢，负向调控小麦籽粒大小与产量。TaMYB44 敲除突变体淀粉积累显著增加，且与TaWDR1互作解除抑制效应。该研究为小麦和水稻产量遗传改良提供了新靶点。

　　

淀粉(Starch)作为小麦籽粒的主要储存物质，直接影响面粉品质和粒重。研究团队通过全基因组关联分析(GWAS)锁定了一个关键调控因子——R2R3-MYB类转录因子(TF)基因TaMYB44
。该基因在授粉后10天的发育籽粒中表达量达到峰值，功能实验揭示其通过双重机制发挥作用：一方面直接抑制淀粉合成相关基因（如_GBSS
、_SS
等），另一方面调控苯丙烷代谢途径，从而限制胚乳淀粉沉积。

有趣的是，TaMYB44
基因敲除(KO)突变体表现出"逆袭"表型：淀粉颗粒体积增大15-20%，千粒重提升约12%，且在不同环境条件下保持稳定的增产效应。分子互作实验发现，WD40家族蛋白TaWDR1能与TaMYB44结合，解除其对淀粉合成基因的转录抑制，犹如"分子刹车"的解除机制。更引人注目的是，该调控网络在水稻OsMYB44
中同样保守，暗示其在禾本科作物中具有普适性调控功能。

这项研究不仅解析了MYB44-WDR1模块调控淀粉合成的分子开关，更为作物高产育种提供了可操作的分子靶标——通过精准编辑MYB44
或其互作网络，有望打破淀粉合成与粒重间的负调控桎梏。