近日，中國農業(yè)科學院科研人員與美國俄克拉荷馬州立大學合作，研究發(fā)現(xiàn)一個小麥產量性狀新基因，該基因對小麥小穗數(shù)、分蘗數(shù)以及單株產量等性狀都有明顯的調控作用。田間測產顯示產量平均增長11.9%。該成果在線發(fā)表在《科學（Science）》雜志上。

小麥是全球最重要的糧食作物之一，小麥增產對于確保糧食安全具有重要的戰(zhàn)略意義。小麥產量主要受單位面積穗數(shù)、籽粒數(shù)和粒重三個主要因素的影響，其中單位面積穗數(shù)受分蘗數(shù)影響。小麥穗部結構能夠直接影響麥穗籽粒發(fā)育和最終產量。

科研人員通過圖位克隆方法定位到一個控制小麥小穗數(shù)的主效基因TaCOL-B5，該基因編碼一個CONSTANS-like家族蛋白。對其顯性等位基因TaCol-B5進行轉基因過表達后發(fā)現(xiàn)，其過表達株系產量平均增長了11.9%，增產效果最為顯著的一個株系產量提高19.8%。該基因除了能夠增加小穗數(shù)，還能夠增加單株有效分蘗數(shù)，提高小麥產量。研究發(fā)現(xiàn)，TaCOL-B5不同等位基因編碼蛋白質存在氨基酸位點突變，在與蛋白激酶TaK4反應時出現(xiàn)了蛋白磷酸化水平差異。顯性等位基因TaCol-B5存在于二粒小麥中，目前該變異在全球小麥種質中非常稀少。該基因的發(fā)現(xiàn)對于深入了解小麥產量性狀基因的作用機制具有重要意義。

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0717