近日,西北农林科技大学农学院许盛宝教授团队在《The Plant Journal》上发表了题为“Integration of genome-wide association study,linkage analysis, and population transcriptome analysis to reveal the TaFMO1-5B modulating seminal root growth in bread wheat”的研究论文,挖掘到一个新的调控小麦苗期根系生长基因——TaFMO1-5B,并评估了其对农艺性状的影响,为小麦根系结构的遗传改良提供了新基因资源。

本研究利用实验室前期获得的406份遗传多样性丰富的六倍体小麦材料苗期根系转录组和表型数据,通过全基因组关联分析鉴定到一个新的调控小麦苗期根系生长的QTL—QTrl.Rs-5B(5B∶530.23—531.82 Mb),并用两个F5∶6分离群体验证了该位点的功能。

该QTL区间内共有18个基因表达,其中TraesCS5B02G350700的表达量与总根长和根表面积显著负相关,且表达量在两种单倍型间存在显著差异,因此将其确定为该区间内的候选基因。TraesCS5B02G350700是拟南芥AtFMO1的同源基因,该基因编码含黄素单加氧酶1,将其命名为TaFMO1-5Bm,利用病毒介导的基因沉默技术验证了TaFMO1-5B对小麦苗期根系发育的调控功能。此外,多环境的田间表型数据表明QTrl.Rs-5B的优势单倍型QTrl.Rs-5BHapB可改良小麦株型和产量性状,其频率在现代小麦栽培种中上升,具有较大的育种应用潜力。

责任编辑:张言