近日，中國農業(yè)科學院作物科學研究所小麥大麥優(yōu)異種質資源發(fā)掘與創(chuàng)新團隊在小麥野生近緣種冰草中鑒定出一個調控穗粒數(shù)的關鍵基因AcRR1，解析了該基因在小麥背景下通過正向調控小花育性和抽穗期來提高小麥產量的分子機制。相關研究成果發(fā)表在《自然通訊（Nature Communications）》上。
畝穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重是影響小麥產量的三大要素，當畝穗數(shù)提升到一定水平時，增加穗粒數(shù)是提高產量最具有突破潛力和有效的途徑。冰草作為小麥的野生近緣種，具有多花多粒和抵抗多種生物和非生物脅迫的特性，為小麥改良提供了豐富的遺傳變異。科研團隊鑒定到一個冰草穗發(fā)育的關鍵基因AcRR1。在小麥中異源表達該基因可顯著增加植株穗粒數(shù)，同時對粒重等農藝性狀沒有任何影響。田間試驗顯示，相對于對照品種，表達該基因后的小麥產量可提升9.7%-12.3%。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該基因通過調控小麥小花育性、開花相關基因的表達和幼穗細胞分裂素積累來提高穗粒數(shù)、縮短其春化周期、促進早抽穗，進而提高小麥產量和早熟。該研究為通過導入外源基因來提高小麥產量提供了理論基礎和新思路。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的支持。
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