4月14日,中国农业科学院作物科学研究所小麦基因资源发掘与利用创新团队成功克隆了调控小麦分蘖角度的关键基因Rht-A1和TaLA1-D,并揭示了它们在转录和蛋白水平平衡调控小麦分蘖角度的分子机制。相关成果发表在《自然·通讯(Nature Communications)》上。
分蘖角度作为小麦株型核心性状直接影响群体光效与产量,但其调控基因挖掘不足,严重制约小麦育种的株型改良工作。

研究团队从小麦诱变突变体库中鉴定到分蘖角度增大的突变体ta1与ta2,并图位克隆到关键基因Rht-A1与TaLA1-D。研究发现,前者编码蛋白可与调控株型的关键蛋白互作,协同抑制后者转录表达,从而增加分蘖角度。同时,关键蛋白激酶通过磷酸化可增加后者稳定性以降低分蘖角度,形成“刹车-油门”式平衡调控机制。群体遗传分析发现,TaLA1-D优异单倍型Hap1可降低小麦分蘖角度、增加千粒重,在高产紧凑株型小麦品种选育中受到强烈选择。该研究为塑造小麦最佳分蘖角度、培育高产耐密品种提供了理论基础和重要靶点。
作科所博士后陈耀宇为论文第一作者,作科所刘旭院士、张立超研究员、孔秀英研究员、孙加强研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到中国农科院科技创新工程、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71872-4