小麦优良等位基因 TaNPF7.6-A1mod 提高了氮利用效率和籽粒产量

《Nature Communications》：An elite allele TaNPF7.6-A1mod enhances nitrogen use efficiency and grain yield in wheat

　　摘要培育具有高氮利用效率（NUE）的小麦品种既可以降低生产成本，又能减少对生态环境的威胁。本研究通过候选基因分析和全基因组关联研究，鉴定出TaNPF7.6-A1为小麦中NUE的正调控因子。TaNPF7.6-A1编码区中一个广泛保守的多态性产生了等位基因TaNPF7.6-A1mod，该等位基因相比TaNPF7.6-A1lan具有更高的转录水平和硝酸盐转运活性，从而实现了更高的NUE。我们揭示了TaEIL3-TaJAZ1-TaNPF7.6-A1调控小麦NUE的机制：TaNPF7.6-A1mod与TaJAZ1的相互作用强于TaNPF7.6-A1lan，促进核定位的TaJAZ1保留在细胞质中。TaJAZ1与TaEIL3相互作用并抑制TaEIL3结合至TaNPF7.6-A1mod启动子，影响等位基因表达并导致表型差异。此外，TaNPF7.6-A1mod在全球范围内呈现出显著的地理分布聚集性，并在育种过程中经历了持续的定向选择。总体而言，本研究为NUE的调控提供了分子和进化层面的见解。