近日，安徽农业大学江海洋教授团队在《Journal of Genetics and Genomics》期刊上发表题为“Precision-edited D9 allele breaks the trade-off between maize dwarfing and yield”的研究成果。农学院郑撼副教授、青年教师陈敏博士、生命科学学院博士研究生刘培培为该论文共同第一作者，江海洋教授为通讯作者。
该研究聚焦玉米DELLA蛋白Dwarf 9 (D9)，首先借助AlphaFold 3人工智能工具，精准解析了D9蛋白与赤霉素受体蛋白GID1之间的互作结构，发现D9蛋白第571位甘氨酸是维持二者互作的关键位点之一。随后，将该位点突变为缬氨酸（G571V）后，二者间的互作强度变弱。进一步利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，创制出D9 G571V精准编辑玉米突变体材料。该突变体株高与穗位高均表现出温和且显著的降低，且对赤霉素处理不敏感，是典型的功能获得性突变体；同时，其果穗形态、穗长、穗粗、粒重等关键产量性状与野生型相比无显著差异，实现了“矮化不减产”。该矮秆性状呈半显性遗传，将D9 G571V与优良自交系昌7-2杂交后，F1代仍稳定保持矮秆表型，且产量表现稳定。
该研究将人工智能结构预测与基因编辑深度融合，通过对玉米DELLA蛋白D9的精准编辑，实现“矮化不减产”，为玉米矮秆育种提供新的可行策略，也为其他作物株型改良提供重要参考。
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图：基于D9蛋白G571V点突变的玉米半矮秆新种质创制及表型鉴定