西北农林科技大学副教授以通讯作者身份在Cell子刊上发表研究论文

本研究针对小麦穗部形态这一决定产量的核心农艺性状，通过整合高通量表型平台技术，构建小麦穗部空间表型组，深入解析其三维结构的遗传基础。研究团队开发了基于图像的高通量表型平台，通过三维分割技术精确测量穗部参数，突破了传统低分辨率测量的技术瓶颈。基于全基因组关联分析，在306份全球种质中鉴定出288个显著关联的基因组区域，并在1,053份中国育成品种中定位到303个关键区域。研究发现，穗部形态的地理分化和育种选择趋势主要受单倍型组合调控，通过现代育种过程中对协同增效单倍型的选择，实现了穗体积的显著提升。分子设计验证表明，单倍型聚合是提升产量的有效策略，为高产小麦品种的分子设计提供了关键理论依据和宝贵遗传资源。