近日，小麥基因資源發掘與利用創新團隊研究發現生長素響應因子TaARF15-A1負調控小麥衰老，且在中國小麥種質資源中TaARF15-A1不同單倍型與熟期和株高相關。該研究為生長素路徑參與調控谷類作物衰老提供了證據，也為小麥早熟性狀提供了一個功能標記。10月25日，相關研究成果在線發表于《植物生理（Plant Physiology）》雜志。
旗葉變黃衰老是作物成熟的一個重要標志，適時成熟對于光合產物向籽粒的轉移和集中極為重要，是品種選育中的一個重要衡量指標。因此，克隆與衰老相關的功能基因，解析其在葉片衰老中的調控機制，將有助于理解作物的衰老與成熟過程。目前，小麥中衰老相關基因研究較少，而且衰老的調控分子機理尚不清楚。
團隊通過關聯分析結合比較基因組學分析，發現生長素響應因子編碼基因TaARF15-A1變異與小麥成熟期關系密切；TaARF15過表達株系在田間表現出整株、旗葉、穗部衰老延緩和籽粒成熟延緩，而RNA干擾株系和編輯突變體（arf15）株系則表現出衰老和成熟提前。分子機制解析發現TaARF15-A1蛋白與正調控小麥衰老的TaMYC2編碼的蛋白均結合到TaNAM-1的啟動子區域，且二者存在蛋白-蛋白互作。因此，即使TaARF15-A1不直接影響TaNAM-1的轉錄，也可通過與TaMYC2互作以及競爭結合同一個基因啟動子序列上的相近位點間接抑制TaNAM-1的表達，參與小麥衰老的調控。此外，在全球1497份小麥品種中發現TaARF15-A1可以形成兩種單倍型，性狀/標記的關聯分析表明TaARF15-A1單倍型在多個環境中均與小麥成熟期和株高顯著相關，且在中國和全球小麥育種中經歷了強烈的選擇。
作科所張學勇研究員與山西農業大學小麥研究所鄭軍副研究員為論文共同通訊作者，作科所博士研究生李慧芳與已畢業的博士研究生柳洪為論文的共同第一作者。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃項目和中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiac497。
