近日，重点实验室副主任任勇研究员与西南科技大学生命科学与农林学院合作，以共同通讯作者、农艺与种业专业硕士第二导师身份，在《Theoretical and Applied Genetics》发表题为“Identification of stable QTL for yield-related traits in a durum wheat Svevo × Zavitan RIL population”的科研论文，生命科学与农林学院周新力教授与硕士生周冰川为第一作者，本研究联合剑桥大学、海法大学等单位，是在硬粒小麦产量相关性状遗传解析方面取得的重要进展。

硬粒小麦（Triticum turgidum ssp. durum）由野生二粒小麦驯化而来，是全球粮食安全的重要基石，其产量性状的遗传改良长期依赖栽培种内部的等位变异，遗传基础日趋狭窄。野生二粒小麦作为硬粒小麦的祖先种，携带着丰富的产量相关有利等位基因，然而这些野生资源在育种中的利用效率始终受到遗传背景复杂、性状表达不稳定等因素的制约。

针对这一瓶颈问题，研究团队构建了由优质硬粒小麦品种Svevo（母本）与野生二粒小麦种质Zavitan（父本）杂交衍生的135个重组自交系（RILs）群体，在四个不同环境下系统测定了籽粒长度（GL）、籽粒宽度（GW）、籽粒长宽比（LWR）和千粒重（TGW）四个产量相关性状。基因分型采用小麦90K SNP芯片完成，通过QTL定位分析，在硬质小麦参考基因组中鉴定出11个环境稳定型QTL，物理区间范围为0.7至15.6 Mb。研究发现，栽培亲本Svevo和野生亲本Zavitan对产量性状的遗传贡献呈现出鲜明的互补格局。这一发现表明，野生二粒小麦并非仅作为抗逆性供体，在塑造籽粒形态等产量构成要素方面同样具有不可替代的育种价值。

在候选基因挖掘层面，研究团队将QTL区间分别投射至中国春、Svevo和Zavitan参考基因组，筛选出67、88和70个高置信度候选基因，功能注释集中于种子发育、转录调控、激素信号转导、泛素介导的蛋白质降解及碳水化合物代谢等通路。这些候选基因的优先化为后续的图位克隆和功能验证提供了明确的切入点。

从育种应用角度看，该研究鉴定出的11个稳定QTL覆盖了硬粒小麦产量构成的多个关键维度，且所有QTL均在四个环境中表现出稳定的遗传效应，其解释的表型变异率在9.22%至19.22%之间。这意味着这些位点具备较高的分子标记辅助选择利用价值，可直接服务于硬粒小麦产量性状的定向聚合育种。尤其值得关注的是，研究所揭示的“栽培种提供粒重与粒宽增益、野生种贡献粒形优化”的互补遗传模式，为设计兼顾产量与品质的育种策略提供了新的理论依据。

本研究成果是研究团队与西南科技大学共同合作在硬粒小麦种质资源深度挖掘和产量性状遗传架构解析方面取得的重要进展，为进一步推动野生二粒小麦优异等位基因向栽培品种的定向转移奠定了关键基础。

文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05389-1