近日，中国科学院植物研究所研究员刘永秀团队与合作者，系统地揭示了TaODORANT1基因在小麦粒重调控中的重要作用。相关研究成果发表于国际学术期刊The Plant Journal。

小麦作为全球最重要的粮食作物之一，为数十亿人口提供主要的热量和蛋白质来源。小麦产量由亩穗数、穗粒数和粒重构成，其中粒重具有较大的遗传改良潜力。深入研究小麦粒重的调控机制，挖掘关键功能基因，对于小麦高产育种具有重要的理论价值和实践意义。

刘永秀团队与合作者基于全基因组关联分析（GWAS），发掘了一个与小麦籽粒千粒重显著关联的基因TaODORANT1。该基因编码一个R2R3型MYB转录因子，在小麦籽粒发育过程中呈现特异性高表达的特征。

为深入探究该基因的功能，研究人员利用CRISPR-Cas9技术构建了该基因的功能缺失突变体。结果显示，与野生型相比，突变体小麦的千粒重显著增加，籽粒中淀粉含量明显提升，同时淀粉合成相关基因的表达水平也发生了明显变化。而且，TaODORANT1功能的缺失对淀粉的分子结构和理化特性造成显著影响，突变体籽粒中的淀粉颗粒数量增多，糊化特性优化，不仅提升了产量潜力，也改善了籽粒品质。

通过单倍型分析发现，TaODORANT1的优异单倍型与较高的千粒重显著相关，并在小麦驯化和育种过程中受到了强烈的选择。直系同源基因分析显示，TaODORANT1在禾本科植物中高度保守，其同源基因可能在谷物种子发育过程中发挥相似功能。

该项研究系统地揭示了TaODORANT1基因在小麦粒重调控中的重要作用，丰富了对小麦产量形成机制的认识，并为小麦高产优质分子育种提供了理论依据与潜在靶点。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1111/tpj.70532