A missense mutation in TaBGLU1-5D confers early heading in wheat

Ting Li

doi:10.1016/j.cj.2026.02.004

A missense mutation in TaBGLU1-5D confers early heading in wheat

10.1016/j.cj.2026.02.004

2026-02-28

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小麦的开花时间（HD）决定了其地理适应性、季节表现，并最终影响产量和质量。然而，HD的遗传调控机制尚不清楚。本研究中，我们鉴定出一个由乙基甲磺酸（EMS）诱导的小麦突变体je0072，其开花时间比野生型（WT）品种Jing411早2天，且产量构成无显著变化。利用包含618个个体的F2群体进行混合分离群体分析（BSA），将早开花位点定位于5D染色体长臂。基于中国春v2.1参考基因组，遗传精细作图进一步将该位点缩小至包含10个高置信度基因的460-kb区间。序列变异分析鉴定出一个候选基因TaBGLU1-5D，该基因编码β-葡糖苷酶1，在31位存在T到C的替换。通过独立突变体的功能验证确认了TaBGLU1-5D在调控HD中的作用。转录组测序显示，开花阶段WT与je0072穗部间差异表达基因（DEGs）显著富集在淀粉和蔗糖代谢通路中。加权基因共表达网络分析（WGCNA）进一步鉴定出MADS-box转录因子TaMADS26作为与TaBGLU1-5D相关的调控中心。我们还发现TaBGLU1-5D通过调控包括VRN1、VRN3和VRT2在内的关键开花时间相关基因的表达，进而影响HD。这些结果为小麦HD的遗传调控提供了新的见解，并为育种计划中的HD优化提供了宝贵资源。

关键词:

Heading date

Genetic mapping

β-glycosyl hydrolase 1

Differentially expressed genes

MADS-box transcription factor

A missense mutation in TaBGLU1-5D confers early heading in wheat

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