在新時(shí)代、新征程上，陳鋒教授為解決小麥分子育種技術(shù)問題，不改初心，潛心科研。春節(jié)期間，陳鋒教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，堅(jiān)守在科研一線，在小麥粒長和株型等產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的分子調(diào)控機(jī)制解析方面取得重要進(jìn)展，在國際知名學(xué)術(shù)期刊Plant Biotechnology Journal和The Crop Journal連發(fā)兩篇高水平科研論文。

 

　　小麥?zhǔn)鞘澜缰饕魑镏?，小麥粒長是決定小麥產(chǎn)量的重要因素之一。在小麥馴化和改良過程中，理想的株型是獲得高產(chǎn)品種的主要選擇標(biāo)準(zhǔn)。小麥分蘗角度是株型建成的重要因素，通過影響種植密度和群體光合效率進(jìn)而影響和決定最終產(chǎn)量。挖掘與小麥粒長和分蘗角度相關(guān)的基因能夠有效地提高小麥產(chǎn)量，解析其分子調(diào)控機(jī)制能夠?yàn)樾←湼弋a(chǎn)的遺傳改良提供理論研究基礎(chǔ)和高效的基因資源。然而，目前關(guān)于小麥粒長和分蘗角度遺傳機(jī)制及調(diào)控基因的克隆較為有限，分子機(jī)制與作用需要進(jìn)一步深入挖掘和解析。圍繞這一亟待深入研究的科學(xué)問題，陳鋒教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行長期探索，挖掘出了多個(gè)與小麥粒長和分蘗角度相關(guān)的遺傳調(diào)控位點(diǎn)，并進(jìn)行深入研究。

 

　　近日，陳鋒教授團(tuán)隊(duì)利用QTL、GWAS、重測序分析，以及篩選交換單株等方法在小麥1B染色體上定位并成功克隆出TaGL1基因，并對(duì)基因功能進(jìn)行驗(yàn)證。進(jìn)一步解析該基因在調(diào)控小麥粒長中的作用，發(fā)現(xiàn)TaGL1與一個(gè)可能參與茉莉酸通路的關(guān)鍵基因TaPAP6（fibrillin_dom）互作，并能夠促進(jìn)TaPAP6的表達(dá)水平。通過轉(zhuǎn)錄組分析表明，TaPAP6能夠參與JA通路并調(diào)控JA含量，且小麥中JA含量與ABA含量是呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。綜合本文研究結(jié)果，作者提出了一個(gè)理論機(jī)制，即TaGL1-B1能夠與TaPAP6互作并促進(jìn)了TaPAP6的表達(dá)，導(dǎo)致JA的累積并提高了類胡蘿卜素和葉綠素含量，從而影響了小麥粒長，提高了小麥產(chǎn)量。該成果以“Identification of TaGL1-B1 gene controlling grain length through regulation of jasmonic acid in common wheat”為題在線發(fā)表題在國際知名學(xué)術(shù)期刊Plant Biotechnology Journal。農(nóng)學(xué)院博士研究生Mohsin Niaz（巴基斯坦籍）為該論文的第一作者，陳鋒教授為本文通訊作者，張靈然、呂國國、胡慧婷等研究生及孫叢葦、張寧、任妍老師參與了此項(xiàng)工作。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、河南省重大科技專項(xiàng)、河南省科技攻關(guān)等項(xiàng)目的資助。利用正向遺傳學(xué)手段克隆出控制小麥粒長的重要調(diào)控基因TaGL1-B1，并對(duì)該基因進(jìn)行了功能驗(yàn)證和作用機(jī)制的解析，開發(fā)了分子標(biāo)記。該成果不僅提高了對(duì)小麥粒長控制產(chǎn)量遺傳基礎(chǔ)的理解，同時(shí)為小麥產(chǎn)量聚合育種提供了新的基因資源和理論基礎(chǔ)。

 

　　陳鋒教授團(tuán)隊(duì)利用關(guān)聯(lián)群體和RIL群體分蘗角度性狀進(jìn)行了多年多點(diǎn)的調(diào)查；通過自然群體的全基因組關(guān)聯(lián)分析和RIL群體的QTL定位，鑒定到了同一位點(diǎn)，并進(jìn)一步結(jié)合定位區(qū)段差異表達(dá)基因分析、基因功能注釋、序列鑒定及基因表達(dá)驗(yàn)證，推測TraesCS4B02G049700為可能的候選基因。本研究采用多種定位手段鑒定到一個(gè)新的小麥分蘗角度主效QTL，為克隆小麥分蘗角度調(diào)控基因、解析分蘗角度及株型形成的調(diào)控機(jī)制以及株型改良育種奠定基礎(chǔ)。該成果以“Identification of the candidate gene controlling tiller angle in common wheat through genome-wide association study and linkage analysis”為題發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊 The Crop Journal。我校農(nóng)學(xué)院趙磊副教授為該論文第一作者，陳鋒教授為通信作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31971947和32072057）、河南省重大科技專項(xiàng)（201300110800和201300111600）和河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目（222102110026）的資助。該研究為克隆小麥分蘗角度調(diào)控基因、解析分蘗角度及株型形成的調(diào)控機(jī)制以及株型改良和小麥高產(chǎn)育種奠定基礎(chǔ)。

 

　　科學(xué)與研究，前行與探索，熠熠閃耀的榮譽(yù)背后是“冷板凳”與“長征”般的艱辛過程。對(duì)于已在小麥科研戰(zhàn)線上拼搏了26年的陳鋒教授來說，如何真正解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際問題仍有很長的路要走。但敢于拼搏，才會(huì)有希望！因此，在新時(shí)代、新征程上，他將不改初心，為解決小麥分子育種技術(shù)問題，為科技興農(nóng)強(qiáng)農(nóng)之夢而努力奮斗！