近日，中國農業科學院作物科學研究所小麥育種新技術及應用創新團隊成功克隆了小麥育種上廣泛利用的重要矮稈基因Rht8，并揭示了其調控株高的機制。相關研究成果于1月19日在《分子植物（Molecular Plant）》雜志在線發表。   　　據劉錄祥研究員介紹，在20世紀60年代和70年代，小麥矮稈基因Rht-B1b和Rht-D1b的利用顯著提高了抗倒伏能力和收獲指數，從而大幅度提高了糧食產量，引發著名的“綠色革命”。然而，Rht-B1b和Rht-D1b為赤霉素不敏感型，造成胚芽鞘變短，影響種子頂土出芽能力和幼苗活力等，限制了其進一步育種利用。小麥赤霉素敏感型矮稈基因Rht8自上世紀30年代由日本赤小麥引入，在歐洲南部和中部地區被廣泛利用。攜帶Rht8矮稈基因的小麥苗期胚芽鞘較長且生長活力較高，適用于高溫干燥環境生長，因而有效彌補了綠色革命矮稈基因源的不足。盡管國際上已有關于Rht8基因定位的報道，但由于小麥基因組的復雜性，Rht8基因的克隆一直是個難題。   　　該團隊通過千粒重、穗粒數等產量相關指標鑒定，從小麥突變體庫中篩選到2個優異矮稈突變體Rht8-2和Rht8-3，并通過2個大群體的基因型和表型分析，以及結合基因組測序，定位到導致突變體株高降低的關鍵基因。基因克隆和測序分析發現該基因在兩個突變體中分別產生移碼和提前終止突變，最終導致蛋白編碼不完整。基因編輯突變該基因進一步驗證了其調節株高的作用。赤霉素噴施、含量測定及表達分析等揭示了Rht8通過調節赤霉素合成相關基因，影響不同活性赤霉素含量比例而降低株高。同時，研究還揭示了Rht8在中國小麥品種中尤其是黃淮麥區品種中的分布頻率較高，并且Rht8矮稈基因型進化于小麥六倍體化之后。本研究克隆的Rht8矮稈基因不僅為小麥株高調控的機制研究提供新思路，而且有助于Rht8基因的育種精準利用，為培育適宜株高的小麥新品種奠定了重要理論基礎。 　　作科所熊宏春副研究員、在讀博士生周春云和在讀碩士生付美玉為該論文的共同第一作者，作科所劉錄祥研究員為該論文的通訊作者。在該團隊獨立開展Rht8基因克隆的同時，中國農業大學倪中福教授團隊利用自然變異材料也得到了與本研究相似的結論。研究成果以背靠背形式在該雜志同期發表。該研究得到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金項目和中國農科院科技創新工程等項目的資助。   原文鏈接 https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052（22）00014-4