近日，The Plant Journal在線發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新利用全國重點實驗室題為“Alteration of BIN2-like1 interactions with HY5 and BZR1 may help to create ideal plant architecture in Brassica napus L.”的研究成果。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院楊茂博士（鐘山青年研究員）為該論文第一作者，管榮展教授為該文的通訊作者。

株高是理想株型育種和作物產(chǎn)量最重要的目標(biāo)之一，降低株高可有效提高作物抗倒伏力、收獲指數(shù)，更適于機械化收獲。因而，育種家們普遍認(rèn)為矮化育種是當(dāng)前及未來油菜高產(chǎn)育種的方向。研究團隊在育種材料中發(fā)現(xiàn)1個甘藍(lán)型油菜矮稈材料Bndwarf2，采用圖位克隆方法分離了矮稈基因BnaC04.BIL1，該基因?qū)儆贕SK3-like家族基因，與BIN2同源，參與油菜素內(nèi)酯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。該基因在保守結(jié)構(gòu)域出現(xiàn)了功能域氨基酸改變（Thr187Ser）。遺傳轉(zhuǎn)化證明BnaC04.BIL1是調(diào)控Bndwarf2的矮稈基因。進一步研究顯示BnaC04.BIL1Mut蛋白與BnHY5s和BnaBZR1s互作較強，而野生型BnaC04.BIL1WT與BnHY5s和BnaBZR1s互作信號較弱。因此，是保守結(jié)構(gòu)域中的Thr187Ser突變，影響了BnaC04.BIL1的蛋白結(jié)構(gòu)和蛋白互作，從而影響生長發(fā)育。轉(zhuǎn)錄因子HY5，可以增強BnaC04.BIL1Mut活性，劣化株型。利用基因CRISPR編輯技術(shù)，敲除全部或者部分BnHY5類基因，使之不能夠過分增強BnaC04.BIL1Mut活性，從而達(dá)到改良矮稈株型的效果。在含有BnaC04.BIL1Mut基因的矮稈種質(zhì)中過表達(dá)BnaA07.BZR1和BnaC06.BZR1基因，可以改變細(xì)胞核內(nèi)BZR1富集程度，從而增加生長量，得到了株型緊湊、高矮適中、適于機械化、高產(chǎn)的株型?？傊?，該研究為油菜株型改良，創(chuàng)建理想株型探索出了一條可行路線。

圖1 BnaC04.BIL1Mut株型改良

圖2 BnaC04.BIL1與BnaHY5、BnaBZR1調(diào)控株型