九圃生物助力小麦高产研究：关于小麦大穗性状的分子解析

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      小麦作为全球核心主粮，产量提升是保障粮食安全的关键。大穗性状直接关联穗粒数、穗长等产量构成要素，其分子调控机制的解析对高产育种具有重要意义。该研究围绕小麦大穗性状展开系统分子遗传学分析，明确了核心遗传位点与关键调控基因，构建了产量改良的分子技术路径。

图1. 重组自交系(RIL)群体中产量相关性状的QTL遗传定位

      研究通过构建重组自交系遗传群体，结合多环境表型鉴定与高密度遗传图谱，完成全基因组数量性状位点（QTL）定位。结果在不同环境中检测到12个大穗相关QTL，其中4个（位于2A、3B、5D、7A染色体）表现出稳定遗传效应，可解释10.3%-18.7%的表型变异，突破了传统QTL定位环境依赖性强的瓶颈。

     对3B染色体高贡献率稳定QTL的精细定位，克隆得到关键调控基因粒数调控因子1（RGN1）。该基因编码富含亮氨酸重复序列的转录因子，其启动子变异与穗粒数表型显著相关。功能验证表明，RGN1通过调控小穗原基分化期细胞分裂活性及赤霉素信号通路正向调控穗长与穗粒数，过表达株系产量提升12%-16%，敲除株系则穗型变小、粒数减少。

      研究还发现RGN1与已知产量相关基因存在互作，参与“穗型-粒数-粒重”协同调控网络。基于该基因开发的功能标记可实现分子标记辅助育种，提升高产基因型筛选效率。其核心创新在于明确了稳定遗传位点、克隆验证了RGN1功能，建立了“定位-克隆-验证-应用”完整技术链，为小麦产量分子改良提供了关键基因资源与理论支撑。