小麥（Triticum aestivum L.）作為最重要的糧食作物之一，是人們重要的能量攝入和蛋白質來源。我國是小麥生產和消費大國，培育高產小麥品種、不斷提高小麥產量是保障我國糧食安全的重要措施之一。穗粒數是小麥產量三要素之一，與穗形態發育密切相關。小麥穗（spike）是由附著在穗軸兩側、交替互生的小穗（spikelet）構成。每個小穗包含數目不等的小花（floret），每個可育小花能夠形成一個籽粒。因此，每穗小穗數和可育小花數決定了穗粒數，進而顯著影響籽粒產量。揭示小麥小穗數形成的遺傳基礎，對于培育高產小麥品種具有重要理論及實踐意義。
中國科學院成都生物研究所作物分子育種項目組副研究員龍海團隊與四川農業大學小麥研究所合作，利用小麥55K SNP芯片對構建的川麥42（CM42）/科成麥1號（K1）雙單倍體（Double haploid）群體進行分型，構建了高密度遺傳圖譜。基于3年2點5個環境的表型數據，研究人員在小麥3D染色體長臂上鑒定到一個新的小穗數主效QTL位點QTsn/Fsn.cib-3D。效應分析結果顯示，該位點顯著增加每穗粒數的同時，對千粒重，穗長和株高沒有顯著影響。通過進一步開發與之緊密連鎖的競爭性等位基因特異性PCR（KASP）標記KASP_AX-110914105，在不同的遺傳背景中驗證了該位點的遺傳效應。同時，基于小麥基因組注釋、同源序列分析和基因克隆測序，研究人員初步推測了該位點的候選基因。該研究為后續該位點的育種應用、精細定位和克隆提供了理論基礎。
相關研究成果以Identification and validation of a novel locus controlling spikelet number in bread wheat （Triticum aestivum L.）為題，發表在Frontiers in Plant Science上。成都生物所和四川農業大學聯合培養博士生李濤為論文第一作者，龍海和四川農業大學教授魏育明為論文的共同通訊作者。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項、國家重點研發項目、四川省農作物分子育種平臺項目和四川省麥類作物育種攻關項目的資助。
圖1.川麥42、科成麥1號以及部分DH系穗型
圖2.QTsn/Fsn.cib-3D遺傳連鎖圖以及在多環境下對每穗小穗數（TSN）的遺傳效應
圖3.QTsn/Fsn.cib-3D對產量相關性狀的影響
圖4.在不同遺傳背景下驗證QTsn/Fsn.cib-3D
日期：2021-05-10
中國科學院成都生物研究所作物分子育種項目組副研究員龍海團隊與四川農業大學小麥研究所合作，利用小麥55K SNP芯片對構建的川麥42（CM42）/科成麥1號（K1）雙單倍體（Double haploid）群體進行分型，構建了高密度遺傳圖譜。基于3年2點5個環境的表型數據，研究人員在小麥3D染色體長臂上鑒定到一個新的小穗數主效QTL位點QTsn/Fsn.cib-3D。效應分析結果顯示，該位點顯著增加每穗粒數的同時，對千粒重，穗長和株高沒有顯著影響。通過進一步開發與之緊密連鎖的競爭性等位基因特異性PCR（KASP）標記KASP_AX-110914105，在不同的遺傳背景中驗證了該位點的遺傳效應。同時，基于小麥基因組注釋、同源序列分析和基因克隆測序，研究人員初步推測了該位點的候選基因。該研究為后續該位點的育種應用、精細定位和克隆提供了理論基礎。
相關研究成果以Identification and validation of a novel locus controlling spikelet number in bread wheat （Triticum aestivum L.）為題，發表在Frontiers in Plant Science上。成都生物所和四川農業大學聯合培養博士生李濤為論文第一作者，龍海和四川農業大學教授魏育明為論文的共同通訊作者。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項、國家重點研發項目、四川省農作物分子育種平臺項目和四川省麥類作物育種攻關項目的資助。
圖1.川麥42、科成麥1號以及部分DH系穗型
圖2.QTsn/Fsn.cib-3D遺傳連鎖圖以及在多環境下對每穗小穗數（TSN）的遺傳效應
圖3.QTsn/Fsn.cib-3D對產量相關性狀的影響
圖4.在不同遺傳背景下驗證QTsn/Fsn.cib-3D
日期：2021-05-10
