2021年10月23日，Plant Biotechnology Journal在线发表了山东大学生命科学学院植物发育与环境适应生物学教育部重点实验室丁兆军教授和李翠玲副教授为共同通讯作者的题为ZmTE1 promotes plant height by regulating intercalary meristem formation and internode cell elongation in maize的研究论文，揭示了玉米ZmTE1基因通过调控节间分生组织的形成和节间细胞的伸长来促进株高正常形成的分子机制。
玉米的株高主要由节的数目和节间长度决定，而节间分生组织的正常形成和节间细胞的伸长则分别调控节的数目和节间长度。该研究通过筛选EMS诱导的突变体文库确定了一个单碱基突变的矮化突变体zm66，进一步分析发现，该突变体株高表型是由于ZmTE1功能缺失造成的，因此将其命名为zmte1-2。该突变体除了株高表型外，还表现出雄穗雌性化以及种子大小和种子重量显著降低的表型。因此该基因在调控玉米生长发育过程中发挥重要作用。zmte1突变体节点数目增加，节间缩短，叶片变小，叶片数目增加，同时中胚轴变短。细胞形态分析表明，ZmTE1通过促进节间细胞伸长来促进节间伸长；同时，RNA原位杂交结果显示，ZmTE1在维持节间分生组织的形成和细胞分裂中发挥重要作用。通过对转录组数据分析和生长素荧光信号观察发现，ZmTE1参与生长素信号通路调控中，此外，ZmTE1也参与调控细胞伸长和细胞周期相关的基因表达。进一步的互作蛋白筛选和验证表明，磷酸酶ZmPP2Ac-2和激酶ZmWEE1可能通过与ZmTE1的互作，调控其磷酸化状态及亚细胞定位和蛋白活性，从而影响其生物学功能，并最终通过调节细胞分裂和伸长来调控玉米株高发育。图2. TE1调控节间分生组织维持和节间细胞伸长的分子机制综上所述，ZmTE1在调控玉米株高生长过程中发挥着重要作用，不仅影响节间细胞伸长，而且调控节间分生组织的形成和维持，从而保证玉米植株正常的生长发育。但是与ZmTE1直接结合的RNAs，以及ZmWEE1和ZmPP2Ac-2是如何精细调控ZmTE1功能还有待于进一步研究。山东大学丁兆军教授和李翠玲副教授为本论文共同通讯作者，山东大学博士研究生王风霞为本文第一作者，山东大学生命科学学院谭保才教授，山东农业大学张宪省教授，青岛农业大学农学院李玉斌教授，山东省农业科学院玉米研究所刘霞研究员，安徽农业大学生命科学学院路小铎教授等也参与了该项研究。研究工作得到了山东省自然科学基金重大基础研究项目、国家自然科学基金、青岛市科技创新领军人才项目和山东大学青年交叉科学创新群体等项目的资助。
