2021年9月6日，四川农业大学小麦所兰秀锦教授团队和中国农科院作物科学研究所毛龙研究员团队合作，在《Plant Biotechnology Journal》发表了“The wheat AGL6-like MADS-box gene is a master regulator for floral organ identity and a target for spikelet meristem development manipulatio.”，揭示了AGL6样MADS-box基因调控花器官和小穗的发育。
小麦产量三要素包括单位面积穗数、穗粒数和千粒重，其中穗粒数在小麦高产育种中起着重要的作用。小麦的穗子是复穗状花序，由多个无柄的小穗以两行交错的方式着生在穗轴上，每个小穗上又能形成多个小花，小穗和小花的发育影响穗粒数的多少，进而影响小麦产量。
该研究显示AGL6四倍体Kronos单突变体TtAGL6aaBB和TtAGL6AAbb杂交获得的杂合突变体育性降低，而纯合突变体TtAGL6aabb完全不育，与AGL6在这些材料中的表达水平一致（图2 a-c）。TtAGL6aabb完全不育是由于雌蕊和雄蕊器官的异常变化，雌蕊变成无序的小穗或花序，同时雄蕊形成双花药雄蕊（double-anther stamen）引起的（图2 d-s）。
图2 四倍体小麦AGL6基因对穗粒数的剂量效应。
TaAGL6也能与G蛋白复合γ亚基DEP1互作，并且ttdep1-B突变体小穗数减少（图4）。为了确认TaAGL6在小穗发育中的作用，利用Ubiquitin启动子在Fielder中过表达TaAGL6, 获得3个过表达转基因株系，过表达植株开花推迟，小穗数和穗粒数增多（图6）。
图4. TaAGL6与TaDEP1互作及其对小穗数的影响。
图6. 过表达TaAGL6导致小穗数和穗粒数增多。
该文系统的研究了AGL6基因在小麦花器官发育中的功能，探索了操纵AGL6表达对小穗数和穗粒数产生的影响和其在小穗发育中的机制解析，为小麦高产育种提供了有益的参考。
*：本文献中使用了德国伯托的植物活体影像系统Berthold NightShade LB985。
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https://doi.org/10.1111/pbi.13696
