近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所生物信息學(xué)及應(yīng)用創(chuàng)新團隊協(xié)同小麥資源與利用創(chuàng)新團隊，深入研究了小麥育種過程中多性狀協(xié)同改良的分子遺傳基礎(chǔ)，為小麥復(fù)雜性狀遺傳基礎(chǔ)解析提供了切實可行的研究方法，進一步推動了小麥優(yōu)異基因以及優(yōu)異變異位點的挖掘和利用，對中國小麥高產(chǎn)育種具有指導(dǎo)意義。相關(guān)研究成果發(fā)表在《分子植物》（Molecular Plant）上。

 

 

　　據(jù)毛龍研究員介紹，作物種質(zhì)資源多樣性調(diào)查對于深入了解作物株型和產(chǎn)量構(gòu)成的遺傳基礎(chǔ)具有重要意義，但小麥這方面的研究較少。

 

　　該團隊通過梳理過去近百年的中國小麥育種歷史，結(jié)合分子標記收集，篩選到287份具有廣泛遺傳多樣性的微核心種質(zhì)材料。研究人員以這287份國內(nèi)微核心種質(zhì)為材料，結(jié)合11個重要農(nóng)藝性狀，從育種選擇、農(nóng)藝性狀遺傳基礎(chǔ)、多性狀協(xié)同改良、優(yōu)異位點聚合、后綠色革命中赤霉素路徑的育種選擇修飾等方面，對國內(nèi)小麥育種改良工作的分子遺傳基礎(chǔ)進行了全面解析。

 

　　通過對育種過程中主要農(nóng)藝性狀的協(xié)同改良研究，獲得一批“降低株高-增加粒重”“降低株高-縮短開花期”以及“縮短開花期-增加粒重”的協(xié)同位點。其中，“降低株高-增加粒重”“降低株高-縮短開花期”的協(xié)同優(yōu)異位點在栽培種中的比例逐漸增加，且在育種年代中呈現(xiàn)逐漸累積的過程。

 

　　研究結(jié)果表明，現(xiàn)代育種改良通過G蛋白路徑和生長素路徑等多通路協(xié)調(diào)互作的模式對赤霉素路徑進行選擇修飾與精細調(diào)控，可實現(xiàn)后綠色革命時代新的高產(chǎn)目標。

 

　　該研究不僅為小麥復(fù)雜性狀遺傳基礎(chǔ)解析提供了切實可行的研究方法，而且進一步推動了小麥優(yōu)異基因以及優(yōu)異變異位點的挖掘和利用，對中國小麥高產(chǎn)育種具有指導(dǎo)意義。

 

　　該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。

 

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.01.004