小麦“三胞胎”之谜被破解！

主要观点总结

中科院遗传发育所/崖州湾国家实验室凌宏清研究员团队在Plant Communications期刊上发表了题为Structure variation-driven activation of TaWUS-D1 confers tri-pistil trait in wheat的研究论文，揭示了三雌蕊小麦（tri-pistil wheat）形成的遗传基础。研究通过遗传学、基因组学和分子生物学等方法分离了三雌蕊小麦的关键控制基因TaWUS-D1，并发现其上游的结构变异可能通过降低启动子区域的DNA甲基化水平来激活该基因，从而影响小麦产量。这项研究为高产小麦的培育提供了理论基础和宝贵的基因资源。

关键观点总结

关键观点1: 研究团队发现了控制三雌蕊性状形成的基因TaWUS-D1。

通过对三雌蕊小麦进行图位克隆和EMS突变，以及CRISPR-Cas9基因编辑技术，研究团队确定了TaWUS-D1是控制三雌蕊性状形成的基因。

关键观点2: 揭示了TaWUS-D1基因上游的结构变异对其表达的影响。

研究发现，在TaWUS-D1上游存在巨大的染色体结构变异，这种变异显著降低了TaWUS-D1基因启动子区域的甲基化水平，导致TaWUS-D1在小花发育过程中被激活。

关键观点3: 三雌蕊小麦的遗传研究对未来小麦产量的提升具有潜在意义。

通过将TaWUS-D1基因导入具有更强“源”能力的优良小麦品种中，有望提升小麦产量。此外，研究还发现三雌蕊小麦的单穗粒数提升超过40%，但由于粒重的降低，单株产量并未增加。