3月18日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所小麥基因資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)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(jī)制，揭示了“多效性”基因在調(diào)控粒重方面的潛在價(jià)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(fù)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(jī)制尚未報(bào)道。
研究團(tuán)隊(duì)利用476份普通小麥材料的粒重表型進(jìn)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(fù)合體，并作為TaFDL2的輔助激活因子進(jìn)一步增強(qiáng)下游細(xì)胞周期和淀粉合成相關(guān)基因的表達(dá)，從而正向調(diào)控小麥粒重。進(jìn)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(jìn)程中經(jīng)歷了強(qiáng)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(biāo)記輔助選擇育種提供了理論基礎(chǔ)和靶點(diǎn)。
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(xiàng)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
文章鏈接： http://doi.org/10.1111/pbi.70032
