小麦是世界范围种植最广泛的作物之一，随着人口的不断增加，小麦的需求量不断上升，提高小麦产量是我国小麦育种的一项重要任务。小麦产量的三要素为单位面积穗数、穗粒数和千粒重。穗粒数由可育小穗数和单个小穗的籽粒数决定。发掘小麦中调控可育小穗数和穗粒数的相关基因，挖掘相关基因的优异位点，有利于提高小麦的产量，是培育优异小麦新品种的有效途径。

2024年2月1日，中国科学院遗传与发育生物学研究所鲁非研究组和植物研究所郭自峰研究组，以及中国农业科学院作物科学研究所郝元峰/何中虎研究组共同合作在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“Genetic basis of geographical differentiation, breeding selection, domestication effects and breeding application for TaJAZ1 in wheat”的研究通讯。该研究利用306份来自于世界范围的小麦农家品种和830份中国不同育种年代的小麦品种对TaJAZ-A1，TaJAZ-B1和TaJAZ-D1的单倍型进行了分析。研究发现相关单倍型的分布呈现明显的地理分化。相关单倍型在830份中国不同育种年代小麦中的分析发现这些单倍型在育种过程中被差异选择。同时分析了TaJAZ-A1，TaJAZ-B1和TaJAZ-D1单倍型在二、四、六倍体小麦中的分布情况。研究发现TaJAZ-B1基因上的一个SNP导致非同义突变（A-G，Gln-Arg），为了评估此位点的应用价值，构建了近等基因系来验证其效应，发现与携带G位点的品系相比，携带A位点的品系可育小穗数和穗粒数更多。为方便后续对此位点进行应用，研究开发了KASP标记对此位点进行检测。此外，过表达TaJAZ1ΔJas显著减少了可育小穗数和穗粒数。

该研究发掘了TaJAZ1单倍型的地理分化、育种选择和驯化效应并鉴定其重要遗传效应，为小麦设计育种提供了重要的基因资源。中国科学院植物研究所博士生叶波涛、刘洋洋和已毕业硕士王梓颖为该文共同第一作者，中国科学院植物研究所郭自峰研究员、中国农业科学院作物科学研究所郝元峰研究员和中国科学院遗传与发育生物学研究所鲁非研究员为共同通信作者。该研究得到中国科学院战略重点研究项目（XDA24010104-2和XDA24020201），国家自然科学基金项目（32272122和32225038）和国家重点研发计划项目（2022YFF1002904）的资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1673852724000262

TaJAZ1的地理分化、育种选择、驯化效应及育种应用的遗传基础