近日，徐州所小麦研究团队联合多家单位在小麦株型发育及育种方法研究中取得进展，相关研究结果分别发表在国际知名期刊 《Molecular Plant》（IF=24，中科院1区）和《The Crop Journal》（IF=5.6，中科院1区）上。上述研究成果将为小麦分子育种及新品种选育提供重要的理论支撑。
9月4日，徐州所小麦研究团队联合河北师范大学、中科院遗传发育所农业资源中心等单位，在国际知名期刊 《Molecular Plant》在线发表了题为“PEDUNCLE LENGTH 1 regulates wheat peduncle elongation through brassinosteroid signaling pathway”的研究论文。该研究图位克隆了一个特异性调控小麦穗下节长度的关键基因TaPL1，并深入解析了其通过调控油菜素内酯（BR）信号通路调节穗下节伸长的分子机制，为小麦株型遗传改良提供了重要基因资源和理论依据。
穗下节作为连接旗叶与穗的重要枢纽，不仅支撑植株高度，还承担水分、养分运输及灌浆期碳水化合物临时储存与再动员的功能，直接关系到籽粒灌浆效率及小麦最终产量。该研究团队前期在科农9204中鉴定到一个调控小麦穗下节长度的主效QTL位点QFiritl-6B，精细定位和序列分析发现置信区间内一个编码MADS-box蛋白的基因TraesKN6B01HG34760在亲本间存在10.7 kb的大片段缺失和多个SNP/Indel变异。基因表达分析表明该基因在近等基因系中显著差异表达，被确定为候选基因并命名为TaPL1。
过表达TaPL1可使穗下节长度增加28.4%，株高增加7.6%；而敲除突变体则出现穗下节缩短24.9-45.4%，株高降低7.9-16.7%的表型。值得注意的是，tapl1敲除系在千粒重和粒宽方面分别显著增加3.1-8.5%和3.4-5.1%，表明该基因在协同调控小麦株型与籽粒发育中具有多效性。
机制研究表明，TaPL1通过调节BR信号通路调控穗下节伸长。转录组分析、外源激素处理与内源激素含量测定结果一致显示，TaPL1缺失导致BR信号响应减弱。进一步通过ChIP-qPCR、EMSA和双荧光素酶报告实验证明，TaPL1可直接结合BR信号负调控因子TaBKI1-A1/B1的启动子区并抑制其表达。同时，TaPL1功能缺失还会引起赤霉素（GA）水平下降，表明BR与GA通路共同参与该过程，通过激素互作和交叉对话调控穗下节细胞的伸长。
单倍型分析表明，TaPL1的优良单倍型TaPL1-K在降低穗下节长度和株高的同时也增加粒重，在现代小麦品种中的分布频率仅为9.0%。以上研究不仅揭示了TaPL1-BR模块调控小麦穗下节伸长的分子机制，也为小麦株型设计提供了遗传资源。
江苏徐淮地区徐州农科所张娜副研究员和河北师范大学李俊明教授、汤文强教授为共同通讯作者；河北师范大学柳洪副教授、支丽雅博士和乔华亮博士研究生为该论文的共同第一作者。徐州所刘东涛研究员、马红勃副研究员，中科院遗传发育所纪军研究员、王磊研究员也给予重要指导和帮助。该研究得到国家自然科学基金、河北省自然科学基金和国家产业体系等项目的资助。
DOI链接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.09.003
5月8日，徐州所小麦研究团队联合中国农业大学农学院研究团队在《The Crop Journal》上在线发表了题为“Accelerating wheat breeding by haploid induction”的综述性论文，系统总结了小麦单倍体诱导技术的最新进展及其在加速育种进程中的多样化应用。重点阐述了单倍体诱导基因对双单倍体技术、基于单倍体诱导的基因编辑、创建细胞质雄性不育系以及合成无融合生殖等创新育种策略的巨大推动作用，旨在促进这些创新技术在小麦育种中的发展和应用，提升育种效率。
江苏徐淮地区徐州农科所张娜副研究员为论文第一作者，刘东涛研究员和中国农业大学农学院刘晨旭副教授为论文共同通讯作者。江苏省农科院粮作所吴磊副研究员、何漪研究员、姜朋副研究员，中国农业大学倪中福教授、陈绍江教授，祁晓龙副教授，南京农业大学王秀娥教授、王巍教授、王宗宽副教授给予了重要指导和帮助。该研究得到江苏省重点研发、国家自然科学基金和国家产业体系等项目的资助。