3月18日，中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所小麥基因資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn)小麥開花關(guān)鍵調(diào)控因子TaFT-D1亦有調(diào)控粒重的功能，解析了該基因通過與小麥粒重正調(diào)控因子TaFDL2相互作用調(diào)控小麥粒重的分子機制，揭示了“多效性”基因在調(diào)控粒重方面的潛在價值。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上。
小麥粒重是決定產(chǎn)量的核心性狀，受復雜分子網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。目前，許多影響粒重關(guān)鍵基因被發(fā)掘鑒定，而TaFT-D1作為小麥開花關(guān)鍵基因，其調(diào)控籽粒重量的遺傳機制尚未報道。
研究團隊利用476份普通小麥材料的粒重表型進行全基因組關(guān)聯(lián)分析，鑒定到位于7D染色體上的粒重關(guān)鍵基因TaFT-D1，基因編輯技術(shù)敲除該基因?qū)е铝Ｖ仫@著降低。研究發(fā)現(xiàn)，TaFT-D1能夠與小麥粒重正調(diào)控因子TaFDL2相互作用形成復合體，并作為TaFDL2的輔助激活因子進一步增強下游細胞周期和淀粉合成相關(guān)基因的表達，從而正向調(diào)控小麥粒重。進一步分析發(fā)現(xiàn)，TaFT-D1優(yōu)異等位基因與高千粒重顯著相關(guān)，在中國小麥育種進程中經(jīng)歷了強烈的正向選擇。該研究為小麥粒重調(diào)控網(wǎng)絡(luò)遺傳基礎(chǔ)提供新視角，并為小麥高產(chǎn)分子標記輔助選擇育種提供了理論基礎(chǔ)和靶點。
作科所碩士研究生張寅輝為論文的第一作者，郝晨陽研究員、李甜副研究員和侯健副研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到農(nóng)業(yè)生物育種專項、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學基金等項目的資助。
文章鏈接： http://doi.org/10.1111/pbi.70032
