摘要：2025年9月10日，中国农业科学院作物科学研究所小麦产量性状解析与设计研究组同德国弗莱堡大学/山东农业大学合作，在Plant Physiology杂志发表了题为“Functional conservation and divergence of the WO

2025年9月10日，中国农业科学院作物科学研究所小麦产量性状解析与设计研究组同德国弗莱堡大学/山东农业大学合作，在Plant Physiology杂志发表了题为“Functional conservation and divergence of the WOX gene family in meristem regulation: from Arabidopsis to crops”的综述论文。

分生组织包含一群具有分化潜能的干细胞，是植物胚后发育过程中所有组织和器官的来源。在作物生产中，分生组织贡献了谷物、果实、叶片和块茎等主要农业生物量。因此，调控分生组织的活性与大小已成为作物遗传改良的一种有效策略。WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX (WOX) 基因家族成员广泛参与各类分生组织活性的调控。然而，目前关于该家族成员在不同分生组织中的作用机制，以及其功能在不同物种间的分化，仍缺乏系统的总结和分析。

图1. WOX基因调控拟南芥不同类型分生组织的分子网络

鉴于拟南芥WOX基因的功能研究最为深入，作者首先系统阐述了WOX基因如何在分子水平调控拟南芥不同类型分生组织的发育，涵盖茎端与根端分生组织、腋生分生组织、叶片分生组织、维管形成层、以及再生过程中产生的不定分生组织。随后，梳理了WOX同源基因在各类作物中的功能研究进展，包括谷物（水稻、玉米、小麦、大豆）、果类（番茄）和饲草（苜蓿），并对比了该基因家族在不同物种间的功能分化。在此基础上，进一步总结了作物驯化和育种过程中利用WOX基因及其调控网络改良重要农艺性状的策略，包括增大花器官与提高育性、提升再生与遗传转化效率、诱导无融合生殖等，从而为高产优质新品种选育提供支持。最后，在展望部分提出了尚未解决的科学问题与未来研究方向，例如分生组织如何整合内部和外部信号以平衡其活性与环境应答、WOX基因在不同物种间拷贝数与功能分化的进化机制等。总之，该论文深化了对WOX基因家族功能与分生组织调控机制的理解，并为分子设计育种提供了理论依据。

中国农科院作科所杜斐研究员为该论文的第一作者，张立超研究员、杜斐研究员和德国弗莱堡大学Thomas Laux教授（现为山东农业大学长江学者讲席教授）为共同通讯作者。硕士生常子寒、孔秀英研究员、夏兰琴研究员、周文彬研究员为论文做出了重要贡献。论文得到国家重点研发计划和山东省重点研发计划的资助。

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来源：科学新密码