小麦5B染色体早抽穗候选基因jg1489的鉴定及其光合调控机制解析

为解决小麦抽穗期(HD)遗传调控机制不明的问题，研究人员通过γ射线诱变获得早抽穗突变体jg1489，利用BSA分析和F2群体遗传定位将HD基因精细定位至5B染色体12.4-Mb区域。转录组分析揭示光合作用通路显著富集，最终鉴定出3个关键候选基因（丝氨酸蛋白酶、溴结构域蛋白和UTP-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰转移酶），为小麦生育期改良提供新靶点。

　　

抽穗期(Heading Date, HD)作为决定小麦环境适应性和产量稳定性的核心农艺性状，其分子机制解析备受关注。研究团队通过对野生型小麦京411(WT)进行γ射线诱变，获得比WT早抽穗2-3天的突变体jg1489，该突变体其他产量性状无显著变化。

科研人员采用混合分组分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA)结合WT×jg1489杂交F₂群体遗传连锁分析，辅以F_2:3株系表型验证，成功将HD基因锁定在5B染色体12.4兆碱基的物理区间。对WT和突变体三个关键发育时期的幼穗进行转录组测序，发现差异表达基因(Differentially Expressed Genes, DEGs)在光合作用及光合天线蛋白通路显著富集，暗示光合调控可能参与抽穗期调控。

在定位区间内，基于序列变异和表达模式筛选出6个高置信度候选基因。通过跨物种同源基因功能注释，最终锁定三个最具潜力的调控因子：编码丝氨酸蛋白酶(serine protease)的基因、含溴结构域(bromodomain)的蛋白基因，以及UTP-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰转移酶(UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase)基因。这些发现不仅揭示了小麦HD调控的新机制，更为培育抽穗期精准调控的优质小麦品种提供了分子靶标。