小麦驯化基因Q与TaARF12通过激素稳态互作调控株型结构的分子机制及育种应用

小麦驯化基因Q如何调控株型结构一直是未解之谜。研究人员通过转基因过表达和敲除实验，结合显微形态、动态成像、多组学分析等技术，发现5AQ等位基因通过调节茎节和旗叶细胞大小、分蘖发育及光合能力优化株型并提高产量。研究揭示Q通过结合启动子上调TaARF12-2B/2D的表达，但二者在株型调控中呈现拮抗作用，同时鉴定了TaARF12-2B的优势单倍型。该研究为小麦株型改良提供了新靶点和分子工具。

　　

小麦驯化基因Q（Domestication gene Q）作为控制脱粒性的关键因子，对植株形态发生具有多效性影响。最新研究通过转基因过表达和敲除体系，结合显微形态观测、动态成像追踪及生理产量测定，发现野生型中驯化的5AQ等位基因能优化株型结构——通过精准调控茎节细胞大小、旗叶发育、分蘖动态及光合效率，最终实现产量提升。

深入机制研究表明，Q基因通过调控植物株型相关同源基因、多种激素（hormone）稳态及细胞壁组分，形成复杂的调控网络。有趣的是，Q会结合TaARF12-2B和TaARF12-2D的启动子激活其表达，但二者在株型调控中却呈现"相爱相杀"的拮抗关系。研究人员还鉴定了TaARF12-2B的优势单倍型，并追溯了其演化历程，为分子设计育种提供了"黄金靶点"。

这项研究不仅阐明了Q基因调控株型结构的"武功秘籍"，更通过多组学（multi-omics）联用揭示了激素稳态与细胞生长的精妙平衡，为培育"理想株型"小麦品种提供了新的分子开关和育种策略。