现已开展成为榜首大粮食作物，在鲜食、饲料及深加工等范畴具有十分重要的效果。跟着不断地人工驯化，依照玉米生物学特征及其用处可大致分为一般玉米、糯玉米、甜玉米和爆裂玉米等。一般玉米比较爆裂玉米，粒重和籽粒巨细约为爆裂玉米的2至3倍。已有部分研讨判定到爆裂玉米中影响粒重和粒型的QTL位点，但并未克隆到影响爆裂玉米籽粒巨细和粒重的主效基因。因而，从遗传和分子层面说明一般玉米与爆裂玉米中调控粒重和粒型的要害基因，清晰其效果的分子机制，对玉米遗传改进具有极端严重意义。

  近来，河南农业大学李玉玲教授团队联合中国科学院分子植物科学杰出立异中心巫永睿研讨员团队在Plant Biotechnology Journal宣布了题为Genetic variation in ZmKW1 contributes to kernel weight and size in dent corn and popcorn的研讨论文。经过课题组成员十多年接力研讨，从爆裂玉米中克隆了操控粒重和粒型的要害基因ZmKW1，并验证了该基因的生物学功用，解析了该基因调控粒重和粒型的分子机制及其潜在使用价值。

  前期研讨使用爆裂玉米和一般玉米自交系构建RIL，F 2:3 和BC 2 F 2 集体，将百粒重QTL定位在1，2，5，7和10号染色体（Li, et al., 2011）。该研讨进一步构建回交集体BC2F2，将百粒重主效位点qKW1精密定位在1号染色体42.1 kb区间内，包括仅有候选基因ZmKW1，该位点编码一个含有seven in absentia结构域的E3泛素连接酶。使用过表达和基因修改遗传验证，依据成果得出ZmKW1基因负调控粒重和粒型。细胞学及生化剖析，ZmKW1经过负调控胚乳细胞数量和巨细，以及影响胚乳填充，然后负调控粒重和粒型。

  经过近等基因系的序列差异比较和基因表达剖析发现，爆裂玉米近等基因系qKW1N与一般玉米近等基因系qKW1D编码氨基酸序列相同，启动子中包括多处SNP和Indel差异，qKW1N中候选基因ZmKW1表达水平较qKW1D更高。111份玉米自交系相关与连锁剖析，判定到ZmKW1基因启动子上游2.8 kb区域相同包括qKW1N和qKW1D两种单倍型，启动子活性剖析表明晰Indel-1346增强了报告基因的表达。风趣的是，512份一般玉米自交系中qKW1N单倍型占71.5%，而138份爆裂玉米自交系中qKW1N单倍型占100%。该研讨成果对玉米籽粒发育和产值调控机制的知道，为未来进步玉米产值供给了理论基础，一起也为基因修改在玉米遗传研讨的使用供给了参阅。

  河南农业大学博士后张龙，青年教师李文钰博士和中国科学院分子植物杰出立异中心已出站博士后付苗苗为论文的一起榜首作者，李玉玲教授和巫永睿研讨员为本文的一起通讯作者。本研讨得到了国家自然科学基金、河南省华夏学者、河南省玉米工业系统、河南省严重公益专项及河南省高等学校要点科研等项目的赞助。