分蘖不仅是决定小麦产量的核心要素之一，也是小麦株型建成中的一个重要科学问题，因此，克隆小麦分蘖调控基因，解析其分子机制和遗传网络，不仅具有重要的科学意义，对小麦株型改良和分子设计育种也具有重要的应用价值。
研究团队前期构建了以偃展4110、济麦22、淮麦33和Fielder为遗传背景的小麦甲基磺酸乙酯（EMS）突变体库，包含3万余份突变体。研究人员从偃展4110突变体库中筛选到的一个少分蘖突变体tn1，并克隆到分蘖调控新基因TN1，该基因编码一个含有四个跨膜结构域的膜蛋白。实验表明，一个保守氨基酸的替换突变(Ala125Thr)是导致tn1突变体分蘖芽的伸长受到抑制从而表现出少分蘖表型的原因。进一步研究发现，tn1突变体的茎基部和分蘖芽中ABA合成关键基因的转录水平及ABA含量均显著增加；同时，TN1与ABA受体TaPYL存在物理互作，并且能够显著抑制TaPYL与其下游ABA信号转导关键蛋白TaPP2C之间的物理互作。综上所述，该研究揭示了分蘖调控基因TN1通过影响ABA合成和信号转导途径促进小麦分蘖芽伸长的分子机制。
作科所已毕业博士生董纯豪和张立超副研究员为共同第一作者，作科所刘旭院士、孔秀英和孙加强研究员为论文的共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金，中央级公益性科研院所基本科研业务费专项，中国农科院农科英才及科技创新工程的资助。
原文链接：https://rdcu.be/c5CBT
2023年2月15日
来源：中国农业科学院作物科学研究所
来源：中国农业科学院作物科学研究所
