小麦有效分蘖数 QTL QPtn.sau-4B的精细定位与效应分析

普通小麦是世界主要谷类作物，其种植面积和年产量均居谷类作物之首。有效分蘖数是塑造小麦株型和提高产量的重要农艺性状。阐明有效分蘖数基因的遗传机制，有助于优化小麦植株结构和提高籽粒产量。然而，目前关于小麦有效分蘖数调控基因的克隆鲜有报道。

近日，四川农业大学小麦研究所在The Crop Journal在线发表了题为“Fine-mapping and candidate gene identification forQPtn.sau-4Bshowing potential in increasing productive tiller number and yield in wheat”的研究论文，作者通过图位克隆、亲本重测序和近等基因系的转录组测序等方法，在国审小麦品种川农16中挖掘到一个新的有效分蘖数位点QPtn.sau-4B，并对其进行了精细定位和候选基因分析。

前期，该课题组在小麦 4B 染色体上鉴定了一个主效、稳定的有效分蘖数 QTLQPtn.sau-4B。在本研究中，利用包含271个株系的 F₂群体，将QPtn.sau-4B定位在染色体臂4BS上的标记KASP-1和KASP-3之间。进一步利用12个新开发的标记和重组单株的有效分蘖数表型数据，将QPtn.sau-4b精细定位到2.58 Mb的物理区间（图1）。这个区间包含14个高可信度和32个低可信度基因（图2）。对亲本20828和川农16进行重测序，发现20828的4B染色体短臂上缺失约0.17 Mb的片段（图3）。整合精细定位、亲本重测序和近等基因系转录组测序数据，发现缺失片段中TraesCS4B03G0092600和TraesCS4B03G0093100是QPtn.sau-4B最可能的候选基因。田间试验结果进一步表明QPtn.sau-4B具有提高小麦有效分蘖数和籽粒产量的潜力（图4）。以上结果为QPtn.sau-4B相关基因的克隆以及后续通过分子育种手段培育具有更高产量的小麦品种奠定了基础。

四川农业大学小麦研究所已毕业博士刘家君，在读博士研究生王同著和硕士研究生兰雨昕为该文的共同第一作者，马建教授为通信作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2023YFD1201900）、国家自然科学基金项目（32472078，31971937）、四川省自然科学基金项目（2024NSFSC0312）等资助。该课题组长期开展小麦株型相关重要性状基因/位点的挖掘与育种利用等工作。