玉米的综合产量提高依赖于株型的优化与抗病性的提高，而二者往往相互拮抗。因此，确定既控制发育信号又控制免疫信号的关键调节机制对于*大化生产率至关重要。12月18日，美国《国家科学院院刊》（PNAS）发表中国农业科学院农业资源与农业区划研究所（以下简称资源区划所）*新成果，解析了玉米信号开关分子G蛋白对发育及免疫信号的双重调控机制，为平衡发育及免疫应答、提高玉米综合产量提供了重要的理论依据。
玉米不仅是我国和全球范围内的重要作物，也是遗传学和发育生物学研究的模式植物。论文**作者、资源区划所土壤植物互作团队研究员吴庆钰介绍，前期研究成果表明，G蛋白作为重要的信号开关分子，对植物的分生组织发育起着重要的调控作用，而分生组织的程序化发育决定着玉米果穗形态，但其分子调控机制仍有待进一步解析。尤其是G亚基，由于在单子叶植物中敲除该基因出现致死表型，导致无法对其功能进行深入解析，成为研究难点。
吴庆钰与山东大学教授徐芳、美国冷泉港实验室教授DavidJackson等合作，**明确了G?突变体致死不是由特定的发育停滞引起的，而是由免疫过激所导致。吴庆钰解释道，植物和人一样依靠免疫系统抵抗疾病侵袭，研究植物免疫系统的过激反应有助于理解植物的免疫过程，从而帮助提高抗病性。
通过遗传多样性筛选，研究人员鉴定了具有弱自身免疫反应、强发育表型的玉米Gβ等位基因，使玉米G?突变体在特定遗传背景下“起死回生”，并首次展现其发育表型，突破了前期的研究瓶颈。通过关联分析，研究者发现，该基因与玉米穗行数这一重要农艺性状显著关联。
“抗病需要免疫信号，而产量提高需要发育信号。玉米G?亚基同时调节分生组织的发育和免疫信号传导，对该基因的操纵有可能优化产量与抗病性之间的权衡，以提高农作物的产量。”吴庆钰说。
该项研究得到国家科技重大专项——转基因生物新品种培育、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。
