玉米（Zea mays L.）是雌雄同株异花植物，其雌穗和雄穗分别为雌花序和雄花序。成熟的玉米雌花序通常能产生数百粒籽粒，决定籽粒的大小及粒重，直接影响玉米的最终产量。每个雌小穗由两个小花组成，两个小花早期发育近乎一致且存在对同化物的竞争；小花分化末期，下位小花退化使得同化物更多地分配到上位小花中以保证上位小花同化物的供给。可见，玉米雌穗下位小花退化是保证上位小花发育及籽粒形成的生物学基础。因此，挖掘调控玉米雌穗发育关键基因并阐明其调控机制，将进一步完善玉米雌穗发育调控网络，为玉米产量遗传改良提供新的基因资源和策略。

近期，河南农业大学农学院作物抗逆与种质创新团队郑旭教授联合四川农业大学农学院黄玉碧教授课题完成的题为“Fine mapping and discovery of MIR172e, a candidate gene required for inflorescence development and lower floret abortion in maize ear” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年4期正式发表。

本研究克隆并解析了玉米花序发育调控基因MIR172e在玉米花序发育中的功能及分子机制，鉴定了MIR172e调控玉米雌穗下位小花退化的分子模块，探究了MIR172e DNA序列突变对其RNA转录的影响，丰富了玉米雌穗发育调控网络。

该研究鉴定了一个玉米隐性花序发育缺陷突变体tasselseed2016（ts2016），该突变体雌雄花序在发育过程中表现出多方面的缺陷且籽粒产量降低，包括雌雄花序上各类分生组织的确定性和小花中器官身份的缺失、雌穗下位小花退化障碍及籽粒变小。通过图位克隆及等位测试，确定该表型由microRNA基因MIR172e基因突变造成。此外，本研究鉴定到一个调控玉米雌穗下位小花退化的分子模块——miR172e/ETHYLENE RESPONSIVE ELEMENT BINDING197 (EREB197)。转录组分析表明，MIR172e突变能抑制玉米雌穗发育中的多个生物过程，特别是花发育和激素相关途径。另外，该研究发现MIR172e DNA序列突变影响其RNA的转录，导致突变位点后的转录延伸受阻。本研究揭示了MIR172e在玉米花序发育和籽粒产量中的作用和分子机制，加深了人们对玉米花发育调控的认识。

河南农业大学农学院作物抗逆与种质创新团队郑旭教授、四川农业大学农学院黄玉碧为该文章的共同通讯作者。河南农业大学农学院作物抗逆与种质创新团队郑兰杰博士、博士研究生张乾龙为文章共同第一作者。河南省农业科学院张向歌博士、四川农业大学农学院李炀平博士、四川育良检测有限公司顾勇博士、四川农业大学已毕业硕士生胡志伟以及郑州大学农学院已毕业硕士王小青生等也参与了本研究。

该研究得到了河南省自然科学基金青年项目（222102110465），河南省科技攻关项目（232300421260、232102111097）以及西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室“生物育种”揭榜挂帅开放课题重点项目（SKL-KF202214）的资助。

点击链接查看全文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311923003726

Cite the article:Lanjie Zheng, Qianlong Zhang, Huiying Liu, Xiaoqing Wang, Xiangge Zhang, Zhiwei Hu, Shi Li, Li Ji, Manchun Ji, Yong Gu, Jiaheng Yang, Yong Shi, Yubi Huang, Xu Zheng. 2025. Fine mapping and discovery of MIR172e, a candidate gene required for inflorescence development and lower floret abortion in maize ear. Journal of Integrative Agriculture, 24(4): 1372-1389.

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。