小麦品系S849-8中同时提高小穗数和千粒重位点的挖掘和解析

穗粒数、千粒重和亩穗数是小麦产量三要素，三者之间通常呈现相互拮抗的关系。小穗数能间接反应穗粒数。挖掘能协同提高小穗数和千粒重或者对二者之一无负效应的位点对小麦产量提高至具有重要意义。本研究利用大穗大粒小麦品系S849-8和SY95-71杂交构建的重组自交系群体为研究材料，结合混合群体分离分析法和660K SNP数据，快速鉴定出小麦小穗数位点所在染色体区段,进一步根据7A染色体长臂差异SNP富集区开发KASP标记，对群体进行基因分型，构建遗传图谱，然后结合图谱和多年多点数据检测到稳定表达的小穗数主效位点QSNS.sicau-SSY-7A。比较分析发现QSNS.sicau-SSY-7A可能为一个新的小穗数位点。QSNS.sicau-SSY-7A的遗传效应在两个不同遗传背景下的双亲群体中被成功验证。聚合分析发现QSNS.sicau-SSY-7A和WAPO1的叠加能够显著提高小麦小穗数。有趣的是，QSNS.sicau-SSY-7A能够显著提高小穗数，但对千粒重、花期、株高均无负效应，表现较大的育种潜力。通过比较基因组学、功能注释和时空表达模式分析发现TraesCS7A03G0934300、TraesCS7A03G0939600和TraesCS7A03G0933900在穗部相比于其他基因具有较高的表达量，且与植物生长发育密切相关，推测可能是QSNS.sicau-SSY-7A的候选基因。综上所述，本研究结果表明QSNS.sicau-SSY-7A是一个很有潜力的产量改良位点，其连锁标记有助于精细定位和分子育种。结合本小组之前从S849-8中挖掘和验证到千粒重位点的研究结果(Qu et al, TAG, 2022),表明该品系有较高利用价值，目前已利用其培育数个综合表现优异的品系。

本研究于近期发表在Theoretical and Applied Genetics(A major QTL simultaneously increases the number of spikelets per spike and thousand-kernel weight in a wheat line, 2023,136: 213, https://doi.org/10.1007/s00122-023-04459-y)。硕士生赵聪豪和博士生周界光为共同第一作者，魏育明教授和马建教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目(31971937和31970243)、四川省科学基金项目(2022NSFSC1729、2023NSFSC0223、2022ZDZX0014、2021YFYZ0002、2021YFH0083和2022JDJQ0006)的资助。

来源：微信公众号“小麦遗传与育种”。