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小麦是世界上最重要的粮食作物之一，为人类提供了约20%的热量。为保障国家粮食安全，高产仍将是小麦育种计划的主要目标。粒重作为产量三要素之一，具有更高的遗传力，在育种中对产量的贡献最大。因此，粒重的遗传改良是提高小麦产量的有效途径。 核生2号是山东农科院通过离体诱变原丰6号选育的小麦大粒品系；农大4332是中国农业大学利用普通小麦和圆粒小麦（T. sphaerococcum）杂交获得的农艺性状较好的小粒品系。两个材料的千粒重、粒长、粒宽和株高都存在显著差异（图一）。 本实验利用90K芯片对核生2号和农大4332创制的RIL群体进行基因分型并构建高密度遗传连锁图谱，结合群体两年三点的表型数据对千粒重、粒长、粒宽和株高进行定位，共定位到了30个环境稳定的QTL。其中，位于7DS染色体上的QTL（QTgw.cau-7D）控制千粒重和粒宽，但不影响株高。通过比对发现QTgw.cau-7D的物理位置与已报道的粒重相关QTL-gw1相近，与之不同的是，gw1影响粒长和株高。 为了精细定位QTgw.cau-7D，我们首先根据山羊草序列和双亲重测序的结果在区间内设计并加密了14个SSR和3个InDel标记，将区间定在标记Xcau.7D-3和Xcau.7D-17之间约~23 Mb的位置（图二）。RIL120表现为QTL区间杂合，利用7个新开发的标记筛选其自交两代产生分离群体，获得了8个交换单株，命名为NP1-NP8。在每个重组体的分离家系内，比较纯合的含有核生2号基因型的系（7D ）和含有4332基因型系的系（7D-）的粒重、粒长和粒宽，将区间缩小到标记Xcau.7D-2和7D-ID-9之间，物理距离约4.4 Mb（图三）。为了避免环境对单株粒重的影响，我们又分析了三个关键性的家系（NP1，NP4和NP8）衍生的近等基因系在三个环境下的表型，t测验结果显示，对于NP1和NP4衍生的NIL系，7D 的TGW和GW比7D-分别提高了12.79-21.75%和4.10-8.47%，而NP8衍生的NIL系，7D 与7D-的TGW和GW没有明显的差异，这与后代测验的结果相吻合。最后根据IWGSC RefSeq v1.0的注释和双亲重测序的结果，我们对4.4Mb区间的56个高可信度的基因进行了分析，由于区间还是比较大，并不能确定候选基因，后续的实验也还在开展中。 中国农业大学倪中福教授为本文的通讯作者，陈朝燕博士为本文的第一作者。相关工作得到了国家重大研究发展计划的资助。 Roder MS, Huang XQ, Borner A (2008) Fine mapping ofthe region on wheat chromosome 7D controlling grain weight. Funct IntegrGenomics 8:79-86. doi:10.1007/s10142-007-0053-8 Zhaoyan Chen,Xuejiao Cheng,Lingling Chai et al. (2019) Dissection of genetic factors underlying grain size and fine mapping of QTgw.cau-7D in common wheat (Triticum aestivum L.) doi: 10.1007/s00122-019-03447-5
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