水稻长期以来一直是全球一半以上人口的主食。联合国甚至宣布2004年为国际稻米年，以提高人们对稻米的认识，并鼓励采取行动，为快速增长的人口保护和发展稻米。最近，联合国和国际水稻研究所共同召开了可持续水稻平台会议，旨在联系各部门的利益攸关方，以实现以可持续和可负担的方式生产更多水稻的目标。
水稻很古老，考古证据可以追溯到一万年前。多年来，根据农民的经验和研究人员的科学理解，对现代作物进行了改造，以提高生产率和弹性。然而，水稻用来生长和繁殖的基因引导仍未被完全了解。现在，日本的一个研究小组正在了解更多，包括一种基因对这种植物生长出既是种子又是食物的稻谷有多重要。
他们于2021年12月17日在《发育》杂志上发表了他们的发现。
“植物有一种独特的能力，可以在其生命周期中不断地产生侧面器官，比如叶子和花器官，”论文的第一作者、广岛大学生命综合科学研究生院食品和农业生命科学项目助理教授Wakana Tanaka说。“这种能力依赖于多能干细胞的活动，这种多能干细胞能够自我更新以维持一个恒定的数量，与植物的器官分化相协调。我们对干细胞维持机制的理解在另一种模式植物——拟南芥中取得了进展，但我们对这些机制在水稻中的了解还不够。”
图 在tab1突变体中，tab1基因的功能丧失，不形成正常胚珠
水稻花包含花器官，包括雌蕊，它是花的子房。在花底部的子房中隐藏着的是花朵的胚珠，它们在授粉后长成水稻种子。
田中说：“由于所有的花器官都来自于存在于花芽中的干细胞，所以在最后一个花器官——胚珠形成之前，干细胞必须保持一个恒定的数量。”
在叶菜中，一种被称为WUS的基因在花发育的早期阶段，即雌蕊和雄蕊形成时，对干细胞的维护至关重要。研究人员之前从一群突变的水稻植株中分离出了一株缺失TAB1（TILLERS ABSENT 1）的同源基因的水稻植株。在本研究中，他们进一步检测了tab1突变体缺乏胚珠。
田中说：“在没有胚珠的情况下，tab1突变体不能产生任何可育水稻粒，这表明tab1基因对水稻粒的形成至关重要。”
在进一步分析中，研究人员发现，在tab1突变体中，干细胞在早期花器官的形成过程中存在，但在胚珠形成时就消失了。
田中说：“这一结果表明，直到花朵发育的最后阶段，干细胞都需要TAB1基因来维持。”总的来说，TAB1基因在胚珠形成过程中维护干细胞方面发挥着重要作用，最终导致种子的形成。胚珠形成过程中干细胞活性的这种直接必要性在拟南芥中是看不到的，所以似乎只有水稻才有。“
研究人员计划继续调查参与其他花器官形成的基因。田中说：”我们希望通过阐明这一基因，来阐明花发育过程中干细胞维持的整个机制。“”未来，我们希望利用我们揭示的机制为水稻育种做出贡献。“
来源：
https://journals.biologists.com/dev/article-abstract/148/24/dev199932/273695/Flower-meristem-maintenance-by-TILLERS-ABSENT-1-is?redirectedFrom=fulltext
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