研究發現促進小麥增產11.9%的新基因
近日，中國農業科學院科研人員與美國俄克拉荷馬州立大學合作，研究發現一個小麥產量性狀新基因，該基因對小麥小穗數、分蘗數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略意義。小麥產量主要受單位面積穗數、籽粒數和粒重三個主要因素的影響，其中單位面積穗數受分蘗數影響。小麥穗部結構能夠直接影響麥穗籽粒發育和最終產量。
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現，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，還能夠增加單株有效分蘗數，提高小麥產量。研究發現，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。該基因的發現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
