张祖新——华中农业大学植物科学技术学院教授

 张祖新，男，1964年8月出生，湖北人，理学博士。现任华中农业大学植物科学技术学院教授，博士生导师。

教育及工作经历：

1987年至2005年在湖北农学院（现长江大学农学院、生科院）任教，讲师、副教授，曾任作物遗传育种研究所副所长，农学系副主任，教务处副处长，处长。

2005年6月至2009年6月在河北农业大学任教，教授，河北省中青年骨干教师，享受省政府津贴。

2009年6月至今在华中农业大学植物科学技术学院任教，教授。

 学术兼职：

1、河北省农业转基因生物安全委员会委员。

2、河北省植物学会理事。

主讲课程：

主讲《分子生物学》、《遗传学》等课程。

培养研究生情况：

已培养硕士研究生10名，在读硕士研究生7名，指导博士研究生3名。 

研究方向：

玉米遗传育种,玉米抗逆分子生物学。

承担科研项目情况：

主持973计划子专题、863专题、国家自然科学基金、国家转基因专项等国家、省部级重大科研项目多项。

1． 国家重点基础研究发展计划：玉米全基因组选择育种的基础研究，2014CB138203，2014-2018；

2． 国家重点基础研究发展计划：主要粮食作物骨干亲本遗传效应和利用的基础研究， 2011CB100100，2011-2015；

3． 国家自然科学基金：zmSBP30调控玉米穗行数的分子机制研究，31271738，2013-2016；

4． 国家自然科学基金：小RNA 与Argonaute 蛋白的特异性互作及其与玉米耐渍性的关系，31071429，2011-2013；

5． 国家高新技术发展计划项目：玉米产量相关性状基因克隆与功能解析，2012AA10A307，2012-2016；

6． 国家自然科学基金重点项目：玉米穗粒数形成的关键基因克隆与功能解析，91335110，2014-2016。

7． 国家高技术研究发展计划：玉米骨干自交系深度重测序及有利基因大规模挖掘，2010.1-2011.12。

8． 国家重点基础研究发展计划：玉米产量性状重要靶点/QTL的互作网络解析，2009CB118403，2009-2014。

9． 教育部博士点基金：microRNA介导的生长素信号调控途径与玉米耐渍性的关系研究，200800860002，2009-2011。

10． 国家自然科学基金：玉米穗行数主效QTL的精细定位、克隆与功能验证，2009-2011。

11． 国家转基因专项面上项目：玉米耐渍、抗虫新种质的创制，2009-2011。

12． 国家高技术研究发展计划：玉米耐渍性形成的关键代谢途径的调控网络解析，2008AA10Z112，2008-2010。

13． 国家转基因专项指定项目：产量性状主效QTL的鉴定与克隆，2008ZX08009-001，2008-2010。

14． 国家转基因专项指定项目子课题：连锁结合关联分析分离玉米产量相关性状基因，2008-2011。

15． 国家自然科学基金：2个玉米淹水诱导型转录因子的证实与功能分析，2006-2008。

16． 国家重点基础研究发展计划：玉米骨干亲本重要基因互作与配合力研究，2006CB101705，2006-2011。

17． 国家自然科学基金：玉米根系淹水早期响应基因的克隆与功能研究，2004-2006。

18． 国家自然科学基金子项目：玉米双向单片段导入系群体的构建与遗传评价，2005-2007。

19． 湖北省教育厅：玉米非生物胁迫诱导型表达启动子的克隆，2004-2008。

20． 河北省自然科学基金：玉米穗粒重主效QTL近等基因导入系的构建与遗传分析，2008-2010。

21． 河北农大人才引进项目：玉米耐旱基因的发掘与证实，2006-2008。

科研成果：

1． 玉米淹水胁迫响应和耐渍性的生物学基础，2011年获河北农业大学科学技术一等奖。

2． 市场经济条件下农业高校人才培养方案的研究与实践，2001年获湖北省高等学校省级教学成果奖。

3． 农学专业教学计划及系列课程设置的研究，2001年获湖北省高等学校省级教学成果奖。

4． 玉米淹水胁迫早期响应基因的遗传分析，2006年获湖北省自然科学三等奖。

 

      发明专利：

	专利名称	发明人	申请人	来源数据	申请日	公开日
1	一种控制玉米行粒数和穗粒数的多效性基因及其应用	张祖新;贾海涛;刘瑞响;朱秋丽;郝妍妍	华中农业大学	中国专利	2014-02-28	2015-09-02
2	控制玉米穗行数和穗粒数的DNA片段、分子标记与应用	张祖新;刘磊;杜艳芳;申晓蒙;李曼菲	华中农业大学	中国专利	2015-01-15	2015-05-27
3	玉米MuDR转座子插入侧翼序列的分离方法	陶勇生;张祖新;王婷婷;杨伟峰	陶勇生	中国专利	2012-06-19	2013-01-16
4	玉米淹水胁迫响应zmERF12基因启动子	黄敏;杜何为;张祖新;陈威;黄育刚;范金香;吴闯	长江大学	中国专利	2011-07-15	2013-01-16
5	玉米淹水胁迫响应zmERF5基因启动子	杜何为;黄敏;张祖新;陈威;黄育刚;范金香;吴闯	长江大学	中国专利	2011-07-15	2013-01-16
6	玉米耐渍性相关的转录因子基因zm-bRLZ及分子标记与应用	张祖新;邹锡玲;邱法展;姜媛媛;郑用琏	华中农业大学	中国专利	2010-09-13	2011-02-16
7	玉米根部淹水高效表达Zmzf基因的启动子	杜何为;张祖新;黄敏;许先凤	长江大学	中国专利	2009-04-17	2010-10-20

出版专著：

1、 普通高等教育“十五”国家级规划教材 《基础分子生物学》参编 高等教育出版社 2007年6月

2、《简明分子生物学教程》参编 中国农业出版社 2008年7月 

发表英文论文：

1. Li F, Jia H, Liu L, Zhang C, Liu Z, Zhang Z (2014) Quantitative trait loci mapping for kernel row number using chromosome segment substitution lines in maize. Genet Mol Res 2014,13(1):1707-1716.

2.Du H, Huang M, Zhang Z, Cheng S (2014) Genome-wide analysis of the AP2/ERF gene family in maize waterlogging stress response. Euphytica 198:115–126.

3. Zhai L, Sun W, Zhang K, Jia H, Liu L, Liu Z, Teng F, Zhang Z* (2014) Identification and characterization of Argonaute gene family and meiosis-enriched Argonaute during sporogenesis in maize. J Integr Plant Biol, doi: 10.1111/jipb.12205

4. Fu J, Cheng Y, Linghu J, Yang X, Kang L, Zhang Z, Zhang J, He C, Du X, Peng Z, Wang B, Zhai L, Dai C, Xu J, Wang W, Li X, Zheng J, Chen L, Luo L, Liu J, Qian X, Yan J, Wang J, Wang G（2013） RNA sequencing reveals the complex regulatory network in the maize kernel. Nat Commun. 4:2832 (The co-first author).

5. Teng F, Zhai L,Liu R Bai W, Wang L, Huo D, Tao Y, Zheng Y, Zhang Z* (2013) ZmGA3ox2, a candidate gene for a major QTL, qPH3.1, for plant height in maize. The Plant Journal, 73:405-416.

6. Zhai L,Liu Z,Jiang Y, Zou X, Zheng Y, Zhang Z* (2013) miRNA-mediated auxin signaling regulates the initiation and elongation of crown roots of maize under submergence condition. Physiologia Plantarum,147:181-193.

7. Qi H, Huang J, Zheng Q, Huang Y, Shao R, Zhu L, Zhang Z, Qiu F, Zhou G, Zheng Y, Yue B (2013) Identification of combining ability loci for five yield-related traits in maize using a set of testcrosses with introgression lines. Theor Appl Genet.126(2):369-377.

8. Liu R, Jia H, Cao X, Huang J, Li F, Tao Y, Qiu F, Zheng Y, Zhang Z* (2012) Fine mapping and candidate gene prediction of a pleiotropic quantitative trait locus for yield-related trait in Zea mays. PLoS ONE, 7(11): e49836.

9. Liu R, Xing X, Zhang H, Zhao P, Zhang Z* (2012) Mining of Candidate Maize Genes for Nitrogen Use Efficiency by Integrating Gene Expression and QTL Data. Plant Mol Biol Report, 2:297-308.

10. LV A, Zhang H, Zhang Z*, Tao Y, Yue B, Zheng Y (2012) Coversion of the statistical combining into a genetic concept. Journal of Intergrative Agriculture, 11(1):43-52.

11. Li Q, Yang X, Xu S, Cai Y, Zhang D, Han Y, Li L, Zhang Z, Gao S, Li J, Yan J (2012) Genome-Wide Association Studies Identified Three Independent Polymorphisms Associated with α-Tocopherol Content in Maize Kernels. PLoS ONE 7(5): e36807.

12. Zhang X, Tang B, Yu F, Li L, Wang M, Xue Y, Zhang Z, Yan J, Yue B, Zheng Y, Qiu F (2012) Identification of major QTL for waterlogging tolerance using genome-wide association and linkage mapping of maize seedlings. Plant Mol Biol Report, Doi: 10.1007/s11105-012- 0526-3.

13. Zou X, Jiang Y, Zheng Y, Zhang Z* (2011) Prolyl 4-hydroxylase genes are subjected to alternative splicing in roots of maize seedlings under waterlogging. Annals of Botany, 108:1323–1335.

14. Yang X, Yan J, Gao S, Zhang Z, Li J (2011) Characterization of a global germplasm collection and its potential utilization for analysis of complex quantitative traits in maize. Mol Breeding, 28:511-526.

15. Mining of Candidate Maize Genes for Nitrogen Use Efficiency by Integrating Gene Expression and QTL Data. Plant Mol Biol Rep,2011, DOI 10.1007/s11105-011-0346-x .(通讯作者)

16. Du H, Zhang Z*, Li JS (2010) Isolation and functional characterization of a waterlogging induced promoter from maize. Plant Cell Reports,29:1269-1275.

17. Zou X, Jiang Y, Zhang Z, Zheng Y* (2010) Identification of transcriptome induced in roots of maize seedlings at the late stage of waterlogging. BMC Plant Biology,2010,10:189. doi:10.1186/1471-2229-10-189..

18. Bai W. Wang L, Teng F, Tao Y, Zhang Z* (2010) The evidence for non-additive effect as the main genetic component for maize plant height and ear height using introgression line populations. Plant Breeding, 2010, 129:376-384.(通讯作者)

19. Characterization of a global germplasm collection and its potential utilization for analysis of complex quantitative traits in maize. Molecular Breeding,2010,doi:10.1007/s11032-010-9500-7.(第4)

20. Wang L,Wei L,Zhang D,Tao Y,Zheng Y, Zhang Z* (2009) The residual background genome from a donor within an improved line selected by marker-assisted selection: impact on phenotype and combining ability. Plant Breeding,2009, 128:429–435.(通讯作者).

21. Wei L, Zhang D, Zhang Z* (2009) Differentially expressed miRNAs potentially involved in the regulation of defense mechanism to drought stress in maize seedlings. Int J Plant Sci, 2009,170 (8): 979 -989。

22. Zhang Z*, Zhang D, Zheng Y (2009) Transcriptional and post-transcriptional regulation of gene expression in submerged root cells of maize. Plant Signaling & Behavior, 2009,4(2):30-33.(第一作者).

23. Ding D, Wang H, Liu Z, Zhang Z, Zheng Y (2009). Differential expression of miRNAs in response to salt stress in maize roots. Annals of Botany,2009; 103: 29 - 38 (第4作者)

24.Evaluation of phenotype and genetic diversity of maize landraces from Hubei Province, Southwest China. Frontiers of Agriculture in China, 2009, 3(4)：374-382.(通讯作者)

25.Evidence for a non-additive effect as the main genetic component for maize plant height and ear height using introgression line populations. Plant Breeding,2009, Accepted (通讯作者)

26. Zhang Z, Wei L, Zou X, Tao Y, Liu Z, Zheng Y (2008). Submergence-responsive MicroRNAs are potentially involved in the regulation of morphological and metabolic adaptations in maize root cells. Annals of Botany,2008,102(4):509-519. (第一作者).

27.The background residual from donor genome within improved line by marker- aided selection: impact on phenotype and combining ability. Plant Breeding, 2009, doi:10.1111/j.1439-0523.2008.01611.x (通讯作者)

28. Revelation on early response and molecular mechanism of submergence tolerance in maize roots by microarray and suppression subtractive hybridization. Environ Exp Bot. 2006,58:53-63.(第一作者)

29. Fertility restoration mechanisms in CMS-S of maize (Zea mays L.) revealed through expression differences identified by cDNA microarray and suppression subtractive hybridization. Plant Mol Biol Rep,2005,23(1):17-38(第一作者)

30.Construction and characterization of normalized multiple tissues and developmental stages cDNA library of maize inbred Mo17. Mol Biol, 2005,39(2):177-184(第一作者)

31.cDNA Microarray Analysis of Early Response to Submerging Stress in Zea mays Roots. J Russ plant physiol, 2005, 52(1):43-49(第一作者)

32.Allozyme polymorphism and relationships to quantitative traits: diversity of 10 local varieties. Maize Genetics Cooperation Newsletter,1995,69:138(第一作者)

发表中文论文： 

1 玉米骨干自交系深度重测序及有利基因挖掘   金危危; 赖锦盛; 张祖新; 高世斌 科技创新导报 2016/01

2 玉米BEL1-like基因家族的鉴定、表达和调控分析   曹征; 李曼菲; 孙伟; 张丹; 张祖新 作物学报 2015/11

3 玉米花序建成相关基因及其调控网络 申晓蒙; 刘磊; 张祖新 中国科学:生命科学 2014/08

4 聚合Cry1C*和VHb基因玉米抗虫耐渍新种质的创制 张士龙; 贺正华; 张祖新; 邱法展; 黄益勤 玉米科学 2014/02

5 利用导入系群体对玉米产量及产量相关性状进行定位分析 齐欢欢; 段利超; 胡伟; 黄娟; 冯阳; 黄亚群; 祝丽英; 张祖新; 岳兵 玉米科学 2013/04

6 Mutator转座子介导的PPR插入位点分离与遗传分析 杨伟峰; 王荣纳; 曹晓良; 张祖新; 陶勇生; 陈景堂; 郑用琏 中国农学通报 2013/03

7 玉米八个产量相关性状的QTL鉴定 曹晓良; 翟立红; 刘瑞响; 陶勇生; 张祖新 河北农业大学学报 2012/05

8 不同氮素水平下玉米产量与zmAspAT基因表达分析 刘瑞响; 曹晓良; 陶勇生; 张祖新 中国农学通报 2012/24

9 染色体片段导入系在作物遗传育种研究中的应用 王立秋; 张祖新; 滕峰; 邱法展; 肖海林; 郑用琏 植物遗传资源学报 2012/01

10 玉米穗行数QTL及其互作分析 李成璞; 白苇; 翟立红; 陶勇生; 张祖新 植物遗传资源学报 2011/06

11 基于掖478导入系的玉米产量性状QTL鉴定 赵璞; 刘瑞响; 李成璞; 邢向茹; 曹晓良; 陶勇生; 张祖新 中国农业科学 2011/17

12 低氮胁迫对玉米染色体片段导入系产量和苗期性状的影响 邢向茹; 陈晨; 刘瑞响; 赵璞; 李成璞; 张祖新 安徽农业科学 2011/21

13 玉米锌转运蛋白基因ZmZIP4 cDNA的克隆和表达分析 刘海军; 高慧; 黄亚群; 陈景堂; 祝丽英; 赵永峰; 张祖新 西北植物学报 2011/06

14 玉米寡肽转运蛋白基因(ZmOPT0212)的克隆及其生物信息学分析 高慧; 刘海军; 黄亚群; 陈景堂; 祝丽英; 赵永锋; 张祖新 华北农学报 2011/01

15 Mutator诱导的玉米白化突变体插入位点的遗传分析及代谢途径的构建 王婷婷; 翟立红; 苏旭; 冯静; 李娟; 高友军; 陶勇生; 张祖新; 郑用琏 中国农业科学 2010/22

16 玉米总RNA的小量快速提取 杜何为; 黄敏; 张祖新 河北农业科学 2009/09

17 玉米和水稻全基因组控制重组频率QTL的遗传定位分析 李林; 李青; 王立博; 张祖新; 李建生; 严建兵 中国农业科学 2009/07

18 基于玉米导入系群体的3个农艺性状QTL分析 郭晋杰; 陈景堂; 祝丽英; 胡利宗; 张祖新; 黄亚群 植物遗传资源学报 2009/01

19 硝酸银对玉米幼胚组织培养的影响 杜何为; 许先凤; 黄敏; 赵启桂; 张祖新 河北农业科学 2008/08

20 湖北省玉米地方品种遗传多样性的表型评价 魏凯; 许先凤; 杜何为; 黄益勤; 张祖新 长江大学学报(自然科学版)农学卷 2008/02

21 主要禾谷类作物比较基因组学研究策略与进展 王磊; 陈景堂; 张祖新 遗传 2007/09

22 玉米有丝分裂染色体上玉米BAC探针的FISH杂交体系的构建 陶勇生; 张祖新; 程友林; 薛亚东; 郑用琏 中国生物化学与分子生物学报 2007/08

23 整合玉米基因表达与遗传分析资料发掘耐渍性候选基因 尤莉; 邱法展; 张祖新; 刘瑞响 河北农业大学学报 2007/03

24 玉米衔接式单片段导入系群体的构建和评价 王立秋; 赵永锋; 薛亚东; 张祖新; 郑用琏; 陈景堂 作物学报 2007/04

25 对玉米DNA指纹分析中有关问题的探讨 张世煌; 郑用琏; 谢传晓; 李新海; 郝转芳; 张祖新; 王振华; 潘光堂; 陈彦惠; 李明顺 种子科技 2007/01

26 水稻BAC在玉米有丝分裂染色体上FISH杂交体系的构建 陶勇生; 张祖新; 程友林; 李立家; 郑用琏 中国生物化学与分子生物学报 2007/01

27 玉米Opaque-2基因内3个SSR位点的显性等位变异及其对赖氨酸含量的影响 胡洁云; 杨文鹏; 张祖新; 郑用琏 作物学报 2006/09

28 玉米CMS-S小孢子败育过程中的细胞程序性死亡 穆蕊; 张祖新; 张方东; 郑用琏 作物学报 2006/05

29 基于比较基因组学的玉米ESTs定位方法 张祖新; 张绍鹏; 郑用琏 遗传 2006/03

30 基于PCR技术的玉米CMS材料胞质类型的快速鉴定 张祖新; 方明镜; 杜何为; 邓莉蓉; 郑用琏 作物学报 2005/10

31 玉米人工合成群体的杂种优势模式研究 张祖新; 杜何为; 魏中一; 许先凤 湖北农业科学 2005/04

32 玉米S型细胞质雄性不育与恢复花粉中基因表达差异分析 张祖新; 唐万虎; 郑用琏 长江大学学报(自科版) 2005/08

33 玉米 S 型细胞质雄性不育与恢复花粉中基因表达差异分析 张祖新; 唐万虎; 郑用琏 长江大学学报(自科版)农学卷 2005/03

34 玉米耐渍功能基因组分析及相关基因Sicyp51的鉴定与克隆 唐万虎; 张祖新; 邹锡玲; 陈旋; 郑用琏 中国科学C辑:生命科学 2005/01

35 玉米转基因技术研究进展 黄敏; 杜何为; 张祖新 安徽农业科学 2004/05

36 转Bt基因玉米杂交种的快速检测技术 黄敏; 杜何为; 张祖新 湖北农业科学 2004/05

37 玉米DNA的小量快速提取 杜何为; 黄敏; 张祖新 玉米科学 2004/02

38 玉米组织培养及农杆菌遗传转化体系的研究 杜何为; 张祖新; 郑用琏 湖北农业科学 2004/02

39 DNA芯片技术在植物功能基因组研究中的应用 张祖新; 张方东; 郑用琏 生物技术 2003/04

40 玉米组织培养体系的研究 杜何为; 张祖新; 郑用琏 湖北农业科学 2003/04

41 淹水胁迫下不同耐渍性玉米自交系根系中的酶学研究 张祖新; 姜华武; 魏中一; 郑用琏 湖北农业科学 2003/03

42 功能基因组学及其研究方法 张祖新; 张方东; 郑用琏 作物学报 2003/02

43 RNA干涉原理及其应用 张祖新 湖北农学院学报 2002/06

44 玉米CMS分子生物学研究进展 张祖新; 张方东; 郑用琏 遗传 2002/05

45 对湖北省20个玉米地方品种的数量性状分析和聚类分析 曾学礼; 张祖新 湖北农业科学 2001/05

46 淹水对玉米根系几种酶活性的影响 姜华武; 张祖新 湖北农学院学报 1999/03

47 玉米种质的耐涝性鉴定及耐涝性遗传研究初报 姜华武; 张祖新 湖北农学院学报 1999/02

48 丰果草莓生物学性状间的相关性研究 陈在新; 张祖新 湖北农学院学报 1999/01

49 玉米的厌氧代谢与耐涝性 姜华武; 张祖新 湖北农学院学报 1999/01

50 三峡地区玉米地方品种杂种优势群的初探 刘纪麟; 郑用琏; 张祖新; 卢洪; 李建生; 徐尚忠 作物杂志 1998/S1

51 玉米杂交种遗传改良的自交系的鉴定 张祖新; 陈志红; 龚先玲 湖北农学院学报 1998/03

52 农业气象信息系统的开发与利用 王荣堂; 张祖新; 陈柏寒 中国农业气象 1998/01

53 玉米合成群体中改良单交种的等位基因相对数目估测 张祖新; 吴红清 湖北农学院学报 1997/04

54 农业气象信息系统的开发与利用 王荣堂; 张祖新; 陈柏寒 湖北农学院学报 1997/04

55 对湖北省4个玉米新合成群体的遗传评价 张祖新; 魏中一; 许先凤; 涂显平 湖北农业科学 1997/04

56 8个玉米综合种的双列杂交分析 张祖新; 许先凤; 姜华武; 魏中一 作物品种资源 1997/03

57 八个玉米综合种的双列杂交分析 张祖新; 许先凤; 姜华武; 魏中一 湖北农学院学报 1997/01

58 玉米地方品种同工酶的遗传多样性及其与数量性状的关系 张祖新; 郑用琏; 李建生; 刘纪麟 湖北农学院学报 1996/01

59 玉米10份地方品种和4份外来群体同工酶位点的遗传多样性 张祖新; 郑用琏; 李建生; 刘纪麟 华中农业大学学报 1995/04

60 玉米群体改良中几个问题的讨论 张祖新 湖北农学院学报 1995/03

61 三峡地区10个玉米地方品种的遗传潜势 张祖新; 郑用琏; 李建生; 刘纪麟 华中农业大学学报 1994/05

62 分子标记在作物遗传育种中的应用 张祖新; 刘纪麟 湖北农学院学报 1993/03

63 陆地棉若干性状与抗红铃虫指标的关系 张祖新; 郭介华 湖北农学院学报 1989/02

会议论文：

1 KRN4 Dominates Natural Variation of Kernel Row Number in Maize Lei Liu; Yanfang Du; Xiaomeng Shen; Wei Sun; Manfei Li; Juan Huang; Yonglian Zheng; Jianbing Yan; 张祖新 第一届全国玉米生物学学术研讨会 中国会议 2015-04-22 北省暨武汉市生物化学与分子生物学学会第八届第十七次学术年会 中国会议 2007-06

3 玉米QTL图谱的整合和基于比较基因组学的QTL克隆策略探讨 王毅; 姚骥; 张祖新; 郑用琏 2004全国玉米种质扩增、改良、创新与分子育种学术会议 中国会议 2004

4 玉米根系对淹水胁迫的早期响应及耐渍相关基因分析 张祖新; 唐万虎; 邹锡玲; 郑用琏 2004全国玉米种质扩增、改良、创新与分子育种学术会议 中国会议 2004

5 干旱半干旱地区的庭院种植与水资源可持续利用 张祖新; 吕谋超 全国立体农业与庭院经济学术讨论会 中国会议 2004-05

6 植物功能基因组研究策略 郑用琏; 张祖新; 张方东 2003年全国作物遗传育种学术研讨会 中国会议 2003-10

 

 

荣誉奖励：

获得省科技进步奖和自然科学奖励各1项，教学成果奖2项。

1． 享受湖北省政府特殊津贴。

2． 获河北省中青年教学骨干教师荣誉称号。

3． 获湖北省科技进步一等奖一项(参加)。

4． 2006年获湖北省自然科学三等奖一项(主持)。

5． 2001年获获湖北省教学成果二等奖一项(参加)。

6． 2001年获获湖北省教学成果三等奖一项(参加)。 

7． 2011年获河北农业大学科学技术一等奖。

玉米穗行数（KRN）是玉米驯化和改良过程中一个重要的产量构成因素，是由数量性状座位（QTL）控制的。

2015年11月17日，国际主流遗传学杂志《PLOS genetics》在线发表了华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室玉米团队张祖新教授课题组在玉米产量性状遗传基础研究方面的研究论文“KRN4 Controls Quantitative Variation in Maize Kernel Row Number ”。刘磊博士为本文的第一作者，张祖新教授为通讯作者。张祖新教授课题组的杜艳芳、申晓蒙、李曼菲等参与了研究，河北农业大学陶永生博士对本课题亦有贡献。

玉米的单株产量可由玉米的每穗籽粒数目以及粒重共同决定，张祖新教授研究团队针对玉米的控制玉米籽粒数目的主效遗传位点KRN4，利用全基因组关联分析、图位克隆等手段，证实了KRN4位于控制玉米雌穗发育重要基因Unbranched3(UB3)基因下游60Kb，包含一个1.2Kb的转座子片段的插入缺失，为UB3的顺式调控因子，通过远距离调节UB3基因的表达量，控制玉米穗行数的数量变异。KRN4位点优良单倍型可以提高2行穗行数，增加将近20%的每穗籽粒数目，因此可以显著提升玉米产量。研究者同时发现，KRN4位点可以通过和UB3基因内的功能性SNP变异发生遗传互作，进一步提高玉米籽粒产量。现代玉米是由野生种玉米草(teosinte)驯化和改良而来，现代玉米栽培种具有较高的籽粒产量，研究者发现KRN4在玉米的驯化和改良过程中受到强烈的选择，通过对KRN4优良单倍型的强烈选择，使KRN4位点的优良单倍型频率在现代玉米中显著提高。研究者进一步利用来自两个不同玉米材料的KRN4优良单倍型，利用分子标记辅助选择的手段，成功的对两个穗行数较低的玉米自交系进行遗传改良，将它们的穗行数提高了将近18%。该研究对认识玉米产量形成的分子机理具有重要意义，同时提供了通过遗传改良提高玉米产量的重要靶点。

这项研究提供了实验证据表明，基因间隔区的变异，可以调节重要粮食产量相关性状的数量变异，也为提高玉米的KRN提供了工具。 　　

原文链接：

KRN4 Controls quantitative Variation in Maize Kernel Row Number

原文摘要：

Kernel row number (KRN) is an important component of yield during the domestication and improvement of maize and controlled by quantitative trait loci (QTL). Here, we fine-mapped a major KRN QTL, KRN4, which can enhance grain productivity by increasing KRN per ear. We found that a ~3-Kb intergenic region about 60 Kb downstream from the SBP-box geneUnbranched3 (UB3) was responsible for quantitative variation in KRN by regulating the level ofUB3 expression. Within the 3-Kb region, the 1.2-Kb Presence-Absence variant was found to be strongly associated with quantitative variation in KRN in diverse maize inbred lines, and our results suggest that this 1.2-Kb transposon-containing insertion is likely responsible for increased KRN. A previously identified A/G SNP (S35, also known as Ser220Asn) in UB3 was also found to be significantly associated with KRN in our association-mapping panel. Although no visible genetic effect of S35 alone could be detected in our linkage mapping population, it was found to genetically interact with the 1.2-Kb PAV to modulate KRN. The KRN4 was under strong selection during maize domestication and the favorable allele for the 1.2-Kb PAV and S35 has been significantly enriched in modern maize improvement process. The favorable haplotype (Hap1) of 1.2-Kb-PAV-S35 was selected during temperate maize improvement, but is still rare in tropical and subtropical maize germplasm. The dissection of the KRN4 locus improves our understanding of the genetic basis of quantitative variation in complex traits in maize.

DOI: 10.1371/journal.pgen.1005670