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小麦（Triticum aestivum L.）是世界上重要的农作物之一,在我国粮食安全战略中扮演至关重要的角色,培育高产小麦种质一直是育种工作者孜孜以求的目标。挖掘小麦产量基因资源,解析功能并探究应用途径,可以为培育优质高产小麦种质奠定基础。MADSbox基因家族是植物生长和发育的重要调控因子,其作用范围涵盖植物发育全过程,是重要的作物农艺性状功能基因宝库。MADS-box基因家族成员FUL2（FRUITFULL2）是调控穗部发育的关键基因。本研究首先探索了二穗短柄草（Brachypodium distachyon L.）中的BdFUL2基因在产量方面的生物学功能,发现敲低表达的植株呈现出产量提高的表型,具有较好的应用潜力。进一步对小麦TaFUL2基因进行分离,解析生物学功能,对其在提高产量方面的育种应用潜力进行了探索。具体结果如下:构建二穗短柄草BdFUL2-ami RNA载体,以二穗短柄草幼胚作为外植体通过农杆菌介导的遗传转化方法,获得敲低BdFUL2基因的阳性转基因植株。与野生型相比,转基因株系的小穗数、分枝数增多,籽粒变小,单株粒数和粒重增加。分离小麦TaFUL2-A/B/D基因,对TaFUL2蛋白的进化树分析结果表明:TaFUL2和BdFUL2蛋白亲缘关系较近。亚细胞定位结果表明:TaFUL2蛋白定位于细胞核。小麦不同组织的定量分析结果表明:TaFUL2基因在小麦的各个组织中均有表达,在小穗原基、颖片和外稃中表达量较高。构建TaFUL2-ami RNA载体并通过农杆菌介导的遗传转化方法侵染Fielder小麦幼胚,获得8株阳性转基因植株。表型分析结果表明:TaFUL2基因与BdFUL2基因具有相似功能。与野生型相比,转基因小麦的小穗数和有效分蘖数增加,籽粒变小,单株粒数和单株粒重增加。对TaFUL2基因的启动子进行顺式作用元件分析,发现TaFUL2基因的表达可能受到激素和环境因素的调控。IAA、ABA、PEG6000和Na Cl处理野生型小麦会影响TaFUL2基因的表达。与野生型比较,TaFUL2-ami RNA转基因小麦种子在萌发时对盐胁迫处理更加敏感,根生长受抑制。综上所述,本研究构建敲低BdFUL2基因的载体,进行了二穗短柄草遗传转化,农艺性状分析结果表明转基因二穗短柄草产量增加。进一步分析小麦TaFUL2基因的结构、进化关系、亚细胞定位和表达模式;同时构建敲低TaFUL2基因载体,并进行小麦遗传转化,创制出TaFUL2-ami RNA高产小麦新材料。研究结果为解析TaFUL2基因在小麦中的功能以及创制高产小麦分子标记遗传新材料提供理论基础。