玉米穗柄作為連接雌穗與主莖的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，是光合產(chǎn)物從葉片向籽粒運(yùn)輸?shù)奈ㄒ煌ǖ?，在玉米產(chǎn)量形成和品質(zhì)提升中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。穗柄長(zhǎng)作為最重要的穗柄性狀之一，不僅通過調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物運(yùn)輸效率直接影響籽粒產(chǎn)量，還與籽粒脫水速率和機(jī)械化收獲品質(zhì)密切相關(guān)。因此，解析玉米穗柄長(zhǎng)的遺傳基礎(chǔ)并挖掘關(guān)鍵候選基因，對(duì)于培育穗柄性狀優(yōu)良、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適宜機(jī)械化收獲的玉米新品種具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
近日，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)/岳麓山實(shí)驗(yàn)室玉米團(tuán)隊(duì)在中科院Ⅰ區(qū)Top期刊《Theoretical and Applied Genetics》發(fā)表了題為“Integrative QTL mapping and RNA-seq unravel the genetic architecture and candidate genes for ear shank length in a large maize–teosinte population”的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)，玉米–大芻草滲入系群體穗柄長(zhǎng)存在廣泛的表型變異，變異范圍為9.9~18.7 cm。相關(guān)性分析表明，穗柄長(zhǎng)與大多數(shù)農(nóng)藝性狀呈顯著正相關(guān)，但與大多數(shù)產(chǎn)量性狀呈顯著負(fù)相關(guān)。QTL定位共檢測(cè)到11個(gè)QTL，分布于8條染色體上，共解釋35.8%的表型變異，單個(gè)QTL的表型貢獻(xiàn)率為1.6~4.7%。進(jìn)一步利用近等基因系驗(yàn)證了目標(biāo)QTL qESL1-1的表型效應(yīng)。同時(shí)，基于近等基因系的轉(zhuǎn)錄組分析共鑒定出773個(gè)差異表達(dá)基因，其中在qESL1-1的置信區(qū)間內(nèi)鑒定到3個(gè)關(guān)鍵候選基因：Zm00001d028720、Zm00001d028761和Zm00001d028766。綜上所述，該研究解析了玉米穗柄長(zhǎng)的遺傳基礎(chǔ)并挖掘了關(guān)鍵候選基因，為玉米穗柄長(zhǎng)的遺傳改良提供了重要的基因資源和理論依據(jù)。
圖1 玉米–大芻草滲入系群體穗柄長(zhǎng)表型變異及相關(guān)性分析
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)/岳麓山實(shí)驗(yàn)室玉米團(tuán)隊(duì)博士研究生高沐甜和碩士研究生賈魏為共同第一作者；羅紅兵教授為參與作者；黃成副教授為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金和湖南省科技創(chuàng)新計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
文章引用：
Gao, M., Jia, W., Xiao, Y. et al. Integrative QTL mapping and RNA-seq unravel the genetic architecture and candidate genes for ear shank length in a large maize–teosinte population. Theor Appl Genet 139, 7 (2026). https://doi.org/10.1007/s00122-025-05116-2
