低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)基因家族进化新发现：跨禾本科26个基因组的转座子介导复制与功能变异解析

本研究针对小麦低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)基因鉴定难题，开发了LMWgsFinder工具系统分析禾本科26个基因组。首次发现8个小麦物种中存在EnSpm-like转座子介导的LMW-GS基因近期复制事件，揭示21个新基因并验证功能相关结构变异，为小麦品质育种提供分子水平新证据。

　　

小麦(Triticum aestivum L.)籽粒贮藏蛋白的核心组分——低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)直接影响面团加工品质。研究团队开发的LMWgsFinder工具对禾本科26个基因组进行系统性重分析，在除6个物种外的样本中鉴定出291个LMW-GS基因。令人惊讶的是，在中国春小麦(TaCS)两个版本外的18个基因组中，仅38.13%(98/257)的预测基因存在于原始注释文件。

突破性发现在于：首次在8个小麦物种中捕捉到EnSpm-like转座子驱动的LMW-GS基因近期复制或三倍化现象，证明基因复制伴随小麦进化持续发生。研究还鉴定出多个与功能获得/缺失相关的罕见结构变异，并在15个小麦族物种中发现21个新型LMW-GS基因。这些结果不仅从DNA层面证实了LMW-GS基因复制假说，更通过染色体定位信息为分子设计育种提供了精准的序列资源。

特别值得注意的是，部分结构变异导致的功能改变已通过实验验证，为理解小麦品质性状的分子基础开辟了新视角。该研究建立的基因资源库将显著推动LMW-GS功能解析、分子标记辅助选择及多基因聚合育种等领域的进展。