小麦是重要的粮食和饲料作物，决定小麦产量的三个主要因素是:单位面积的穗数、每穗籽粒数和粒重；促进分蘖可以增加穗数，而每穗粒数又包括小穗数和每小穗粒数两个指标，以上性状也都是麦穗形态建成的重要部分。最近，俄克拉荷马州立大学小麦分子遗传实验室鉴定到了一个小麦重要产量性状新基因，该基因对小麦小穗数、分蘖数以及单株产量等性状都有明显的调控作用，该成果以题为“TaCol-B5modifies spike architecture and enhances grain yield in wheat”发表在最新一期的Science杂志上，报道了TaCol-B5基因提高小麦产量的分子机制。

该研究首先通过图位克隆定位到了一个CONSTANS-like家族基因TaCOL-B5，它是控制小麦小穗数的主效基因，与小麦产量正相关。对过表达TaCol-B5植株的表型分析显示，其小穗数和单株有效分蘖数得到明显提高，产量平均增长了11.9%，其中一个株系最高增产19.8%（图1）；其分子机理在于TaCol-B5和Tacol-B5蛋白之间氨基酸的差异（Ser269/Gly269取代）影响了二者与其他蛋白互作（蛋白磷酸化）的能力（图2）。

TaCOL-B5 的发现是提高谷物产量的里程碑，提高了我们对控制产量相关的麦穗形态建成性状的理解。

图1. TaCol-B5过表达株系与野生型的产量性状分析

图2. TaCol-B5和Tacol-B5蛋白的体外磷酸化作用分析

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0717