西北農(nóng)林科技大學(xué)在小麥苗期根系生長方面取得新進展

近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院許盛寶教授團隊在《The Plant Journal》上發(fā)表了題為“Integration of genome-wide association study,linkage analysis, and population transcriptome analysis to reveal the TaFMO1-5B modulating seminal root growth in bread wheat”的研究論文，挖掘到一個新的調(diào)控小麥苗期根系生長基因——TaFMO1-5B，并評估了其對農(nóng)藝性狀的影響，為小麥根系結(jié)構(gòu)的遺傳改良提供了新基因資源。

本研究利用實驗室前期獲得的406 份遺傳多樣性豐富的六倍體小麥材料苗期根系轉(zhuǎn)錄組和表型數(shù)據(jù)，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析鑒定到一個新的調(diào)控小麥苗期根系生長的QTL—QTrl.Rs-5B（5B∶530.23—531.82 Mb），并用兩個F5∶6分離群體驗證了該位點的功能。

該QTL 區(qū)間內(nèi)共有18 個基因表達，其中TraesCS5B02G350700 的表達量與總根長和根表面積顯著負相關(guān)，且表達量在兩種單倍型間存在顯著差異，因此將其確定為該區(qū)間內(nèi)的候選基因。TraesCS5B02G350700 是擬南芥AtFMO1 的同源基因，該基因編碼含黃素單加氧酶1，將其命名為TaFMO1-5Bm，利用病毒介導(dǎo)的基因沉默技術(shù)驗證了TaFMO1-5B 對小麥苗期根系發(fā)育的調(diào)控功能。此外，多環(huán)境的田間表型數(shù)據(jù)表明QTrl.Rs-5B 的優(yōu)勢單倍型QTrl.Rs-5BHapB 可改良小麥株型和產(chǎn)量性狀，其頻率在現(xiàn)代小麥栽培種中上升，具有較大的育種應(yīng)用潛力。