2月26日，我校
汤继华研究团队和中国农业科学院作物科学研究所
李文学团队合作在
New Phytologist 发表了题为“
Maize Urb2 protein is required for kernel development and vegetative growth by affecting pre-ribosomal RNA processing”的研究论文，
揭示Urb2基因在玉米籽粒发育中的关键作用及其调控机制。我校农学院教师
王洪秋博士为论文第一作者，
汤继华教授和中国农业科学院作物科学研究所
李文学研究员为共同通讯作者。
玉米是世界上最重要的谷类作物之一，其用途十分广泛，在保障世界粮食安全、促进社会经济发展和提供清洁能源等方面有着非常重要的作用。籽粒性状作为影响玉米产量形成的重要因素之一，受到各种环境因素和遗传因素的影响。玉米的籽粒发育是一个非常复杂的生物学过程，受到成百上千的基因调控。对控制玉米籽粒发育进程的关键基因进行克隆并探索其分子机制，有助于促进人们对玉米籽粒发育调控网络的构建和解析，从分子生物学水平为玉米籽粒性状和产量性状的遗传改良提供理论支撑。生物体细胞中的所有蛋白都是由核糖体合成的，核糖体的生物合成是生物体最基本的生物过程，需要4种rRNA，80个核糖体蛋白，上百个RBFs和大量snoRNAs共同参与来完成。
目前为止，关于核糖体生物合成与玉米籽粒发育相关的研究报道还很少。
课题组成员通过筛选田间育种材料中的自然突变体，发现一个在穗部明显发生籽粒大小分离的材料。通过图位克隆，初步证实
ZmUrb2为控制籽粒发育性状的目标基因，该基因编码核糖体合成过程中的一个装配因子；通过构建CRISPR/Cas9基因敲除载体对候选基因进行等位验证。然后通过一系列的实验深入解析Urb2基因的作用机制，证明Urb2主要通过影响核糖体的生物合成和pre-rRNA的加工来影响籽粒发育和整个营养生长过程。最后通过单倍型分析，证明了
Urb2基因的Hap3单倍型可能作为一个优良的等位基因，在玉米从热带到温带的驯化过程中被人工选择。
该研究成果对于揭示玉米籽粒发育的调控机制和产量形成的分子基础具有重要的意义。
