近日，中国农业科学院作物科学研究所小麦大麦优异种质资源发掘与创新团队在小麦野生近缘种冰草中鉴定出一个调控穗粒数的关键基因AcRR1，解析了该基因在小麦背景下通过正向调控小花育性和抽穗期来提高小麦产量的分子机制。相关研究成果发表在《自然通讯(Nature Communications)》上。
亩穗数、每穗粒数和千粒重是影响小麦产量的三大要素，当亩穗数提升到一定水平时，增加穗粒数是提高产量最具有突破潜力和有效的途径。冰草作为小麦的野生近缘种，具有多花多粒和抵抗多种生物和非生物胁迫的特性，为小麦改良提供了丰富的遗传变异。
科研团队鉴定到一个冰草穗发育的关键基因AcRR1。在小麦中异源表达该基因可显著增加植株穗粒数，同时对粒重等农艺性状没有任何影响。田间试验显示，相对于对照品种，表达该基因后的小麦产量可提升9.7%-12.3%。进一步研究发现，该基因通过调控小麦小花育性、开花相关基因的表达和幼穗细胞分裂素积累来提高穗粒数、缩短其春化周期、促进早抽穗，进而提高小麦产量和早熟。该研究为通过导入外源基因来提高小麦产量提供了理论基础和新思路。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。