小麥（Triticum aestivumL.）作為最重要的糧食作物之一，為全世界人口提供了約20%的能量攝入和重要的蛋白質來源。我國是小麥生產和消費第一大國，培育高產小麥品種，不斷提高小麥產量是保障我國糧食安全的重要措施之一。穗粒數是小麥產量三要素之一，與穗形態發育密切相關。小麥穗（spike）是由附著在穗軸兩側、交替互生的小穗（spikelet）構成。每個小穗包含數目不等的小花（floret），每個可育小花能形成一個籽粒。囙此，每穗小穗數和可育小花數决定了穗粒數，進而顯著影響籽粒產量。揭示小麥小穗數形成的遺傳基礎，對於培育高產小麥品種具有重要理論及實踐意義。
成都生物研究所作物分子育種項目組龍海研究團隊與四川農業大學小麥研究所合作，利用小麥55K SNP晶片對構建的川麥42（CM42）/科成麥1號（K1）雙單倍體（Double haploid）群體進行分型，構建了高密度遺傳圖譜。基於3年2點5個環境的錶型數據，在小麥3D染色體長臂上鑒定到一個新的小穗數主效QTL位點QTsn/Fsn.cib-3D。效應分析結果顯示，該位點顯著增加每穗粒數的同時，對千粒重，穗長和株高沒有顯著影響。通過進一步開發與之緊密連鎖的競爭性等位基因特异性PCR（KASP）標記KASP_AX-110914105，在不同的遺傳背景中驗證了該位點的遺傳效應。同時，基於小麥基因組注釋、同源序列分析和基因克隆測序初步推測了該位點的候選基因。為後續該位點的育種應用、精細定位和尅隆提供了理論基礎。
相關成果以“Identification and validation of a novel locus controlling spikelet number in bread wheat（Triticum aestivumL.）”為題發表在植物學主流期刊Frontiers in Plant Science上。中國科學院成都生物研究所和四川農業大學聯合培養博士生李濤為論文第一作者，龍海副研究員和四川農業大學魏育明教授為論文共同通訊作者。該研究得到中國科學院戰畧先導專項（XDA08020205）、國家重點研發項目（2016YFD0100102）、四川省農作物分子育種平臺項目（2016NZ0103）和四川省麥類作物育種攻關項目（2016NYZ0030）的資助。
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圖1川麥42、科成麥1號以及部分DH系穗型
圖2QTsn/Fsn.cib-3D遺傳連鎖圖以及在多環境下對每穗小穗數（TSN）的遺傳效應。
圖3QTsn/Fsn.cib-3D對產量相關性狀的影響
圖4在不同遺傳背景下驗證QTsn/Fsn.cib-3D
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