西北农林科技大学在小麦苗期根系生长方面取得新进展

近日，西北农林科技大学农学院许盛宝教授团队在《The Plant Journal》上发表了题为“Integration of genome-wide association study,linkage analysis, and population transcriptome analysis to reveal the TaFMO1-5B modulating seminal root growth in bread wheat”的研究论文，挖掘到一个新的调控小麦苗期根系生长基因——TaFMO1-5B，并评估了其对农艺性状的影响，为小麦根系结构的遗传改良提供了新基因资源。

本研究利用实验室前期获得的406 份遗传多样性丰富的六倍体小麦材料苗期根系转录组和表型数据，通过全基因组关联分析鉴定到一个新的调控小麦苗期根系生长的QTL—QTrl.Rs-5B（5B∶530.23—531.82 Mb），并用两个F5∶6分离群体验证了该位点的功能。

该QTL 区间内共有18 个基因表达，其中TraesCS5B02G350700 的表达量与总根长和根表面积显著负相关，且表达量在两种单倍型间存在显著差异，因此将其确定为该区间内的候选基因。TraesCS5B02G350700 是拟南芥AtFMO1 的同源基因，该基因编码含黄素单加氧酶1，将其命名为TaFMO1-5Bm，利用病毒介导的基因沉默技术验证了TaFMO1-5B 对小麦苗期根系发育的调控功能。此外，多环境的田间表型数据表明QTrl.Rs-5B 的优势单倍型QTrl.Rs-5BHapB 可改良小麦株型和产量性状，其频率在现代小麦栽培种中上升，具有较大的育种应用潜力。