小麦是世界上重要的粮食作物之一，影响小麦产量的三个关键因素为单位面积穗数、每穗粒数和千粒重，对这三个关键因素进行遗传解析，挖掘优异遗传位点并应用于分子遗传育种，对于提高小麦产量至关重要。

国家植物园（南园）郭自峰研究组联合中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国农业科学院作物科学研究所发现蔗糖合酶编码基因TaSus1影响小麦穗粒数，并利用306份世界范围小麦品种的重测序及穗部表型数据对TaSus-A1基因存在的SNP及穗粒数表型进行深入分析挖掘其优异遗传位点。研究结果显示，TaSus1基因突变后，与野生型Fielder相比，突变体的穗长、穗重、可育小穗数、穗粒数、千粒重等性状都明显降低。对TaSus-A1基因存在的SNP和表型进行关联分析，发现TaSus-A1基因上的第五个SNP（基因序列的第4088位，CDS的第2113位）为非同义突变（G-C，Val-Leu），显著影响穗粒数，此位点为G（Val）的小麦品种的穗粒数明显高于C（Leu），但对千粒重无明显影响，表明此位点有增加小麦产量的潜力。为进一步评估此遗传位点的应用价值，科研人员构建了NIL群体来验证其效应，发现与携带C位点的品系相比，携带G位点的品系穗长和穗重更大，穗粒数更多。该研究验证了TaSus1基因调控小麦穗粒数的功能并鉴定了其重要遗传位点，为小麦分子育种提供了理论基础。

研究成果于近日在线发表于The Crop Journal期刊，国家植物园（南园）助理研究员申立平、张丽丽，中国科学院遗传与发育生物学研究所助理研究员尹长斌和中国农业科学院作物科学研究所博士研究生许小宛为论文的共同第一作者，国家植物园（南园）郭自峰研究员、中国科学院遗传与发育生物学研究所鲁非研究员和中国农业科学院作物科学研究所郝元峰研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国科学院A类战略性先导科技专项的支持。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514123001721

TaSus1突变体表型及TaSus-A1基因第4088位SNP影响穗部性状分析