玉米甘油磷酸二酯酶ZmGPX-PDE1调控磷再动员与茉莉酸介导花药发育的机制研究 中文标题

来自国内的研究人员针对磷利用效率低下的问题，开展了玉米甘油磷酸二酯酶基因ZmGPX-PDE1调控磷再动员与花药发育的机制研究。结果表明，该基因通过水解甘油磷酸二酯生成甘油-3-磷酸，促进磷从营养组织向生殖器官转运，并调控JA信号通路，显著提高低磷条件下的花粉活力和产量，为培育磷高效作物品种提供了新靶点。

　　

磷(P)是植物生长不可或缺的元素，但其有限性要求植物尤其在生殖阶段高效利用磷资源。本研究聚焦玉米基因ZmGPX-PDE1（glycerophosphodiester phosphodiesterase），该基因编码的酶通过水解甘油磷酸二酯（glycerophosphodiesters）生成甘油-3-磷酸（glycerol-3-phosphate），从而参与磷脂代谢过程。研究通过功能缺失突变体和过表达株系证实，ZmGPX-PDE1在低磷条件下促进磷从营养组织向生殖器官的再分配，显著提升生物量积累、谷物产量以及花粉活力。进一步机制研究表明，该基因调控茉莉酸（JA）信号通路——该通路对花药开裂和雄蕊育性至关重要。ZmGPX-PDE1功能缺失会导致磷再动员受阻、花磷含量降低以及JA信号紊乱，最终引起花粉质量下降和减产。这些发现为解析玉米磷稳态分子机制提供了新视角，并凸显ZmGPX-PDE1作为培育适应可持续农业的磷高效品种的重要靶标。