一、项目简介

本发明属于生物技术和植物学领域，具体涉及一种通过调控MADS23基因或其参与的信号通路来提高薯类植物产量性状的方法及应用 。

薯类作物（如甘薯、木薯、马铃薯等）的产量在很大程度上取决于其块根或块茎（储藏根）的发育状况。本发明发现，MADS23基因在薯类植物储藏根的发育过程中扮演着核心角色。该基因编码一条具有重要生物功能的多肽，是EIN3-MADS23-CYCB2;3和EIN3-MADS23-HB52这两条信号通路中的关键环节 。

本发明的核心在于提供了两种主要的干预策略：

1. 直接上调MADS23：通过遗传手段直接提高薯类植物中MADS23基因的表达或蛋白活性。具体方法包括将MADS23的编码基因通过表达载体转入植物中，或对MADS23进行功能获得性突变，或使用强启动子促进其表达 。
2. 调控相关信号通路：通过调节EIN3-MADS23-CYCB2;3或EIN3-MADS23-HB52信号通路来间接增强MADS23的功能。例如，通过下调EIN3的表达（因为EIN3会抑制MADS23的转录），可以解除其对MADS23的抑制，从而激活下游通路。激活这些通路可以正调控控制细胞分裂的CYCB2;3基因，或负调控影响韧皮部分化的HB52基因，最终促进储藏根细胞的增殖与淀粉积累，导致块根膨大      。

此外，在栽培过程中配合使用乙烯（或其前体ACC）以及含有NAA（萘乙酸）、6-BA（6-苄氨基嘌呤）和蔗糖的培养基质，能进一步优化效果，协同促进薯类植物的生长和产量形成 。该方法为薯类作物的分子育种和高产栽培提供了新的技术思路和关键靶点。

二、专利摘要

本发明提供了一种提高薯类植物产量性状的方法及应用。本发明首次研究及揭示了一种功能性基因MADS23，其编码一条具有重要生物功能的多肽，可以调控薯类植物产量性状。并且，本发明还首次揭示了新的包含MADS23的EIN3‑MADS23‑CYCB2；3或EIN3‑MADS23‑HB52信号通路及其在植物薯类植物产量性状改良中的应用。本发明披露了MADS23参与的新机制，对于植物性状的遗传改良具有重要意义。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202210398753.7，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE22-02。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯，wzhang@cemps.ac.cn，021-54924138。