我國學者在甜玉米遺傳育種領域取得新進展

圖 甜玉米風味的多組學調控基礎及精準預測

　　在國家自然科學基金項目（批準號：32321005、U1901201、32001563）等資助下，華中農業大學嚴建兵團隊和廣東省農業科學院胡建廣團隊在揭示甜玉米演化歷史及其風味的遺傳解析領域取得進展，相關成果以“Genetic basis of flavor complexity in sweet corn（甜玉米風味復雜性的遺傳基礎）”為題，于2025年11月7日在《自然?遺傳學》（Nature Genetics）期刊上發表，論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41588-025-02401-0。

　　甜玉米是一種全球廣泛種植的重要經濟作物，隨著消費者對農產品品質需求的日益多元化與精細化，其風味已不再局限于“甜”的單一維度，而是演變為融合甜度、口感、香氣與質地等多重感官指標的綜合品質。然而，傳統的甜玉米育種方式主要依賴于表型觀察與經驗判斷，缺乏對風味形成遺傳機制的系統解析，難以高效利用相關遺傳資源，嚴重制約了優質品種的選育效率和品質突破。因此，構建基于遺傳信息的甜玉米風味資源庫與理論體系，已成為推動作物育種與食品科學交叉融合的重要研究方向。

　　該研究通過系統解析甜玉米風味的遺傳基礎，揭示了不同類型甜玉米的遺傳起源：超甜玉米起源于Sh2基因中由轉座子引發的染色體倒位，而普通甜玉米則源于Su1基因的自發點突變。此外，甜玉米與普通大田玉米在全基因組水平上表現出顯著的遺傳分化，其中涉及碳水化合物代謝、光響應以及激素信號傳導等相關通路的基因經歷了強烈的正向選擇。該研究的另一大亮點在于揭示了甜玉米風味與產量之間的內在權衡機制，并提出“風味設計”育種的新理念。通過多組學整合分析，研究團隊鑒定出多個同時調控風味與產量的關鍵基因和代謝物。其中，ZmCRR5基因的一種有利等位變異在自然群體中雖僅占約13%，卻展現出“高產+優質”的雙重優勢，為未來優質甜玉米品種的分子育種提供了直接的遺傳靶點。