小麦是全球重要的粮食作物，其产量取决于单位面积穗数、千粒重和单穗产量等因素。穗形状直接影响小穗数量、籽粒产量和小麦整体生产力。揭示小麦穗发育的关键调控因子并研究其分子机制对于穗形态的精准育种和分子改良具有广阔的前景。

在《分子植物》杂志上发表的一项研究中，中国科学院(CAS)遗传与发育生物学研究所(IGDB)肖军领导的研究人员提出了一种创新方法。通过整合多维组学、群体遗传学和基因功能分析，研究人员概述了系统有效的策略来识别小麦的关键调控因子发育的关键调控因素。

通过对小麦穗转录组、染色质可及性和组蛋白修饰进行全面测序进行全面测序，他们描绘了小麦穗成熟的动态转录和表观遗传景观，最终构建了转录调控网络(TRN)。

通过将多维组学与群体遗传学相结合，研究人员确定了227个影响穗发育的假定调控因素，其中42个已与小麦或水稻的穗形成有关。

使用KN9204突变体库对61个新基因进行表型筛选，发现有36个突变，包括TaMYC2-A1、TaMYB30-A1和TaWRKY37-A1，这些突变改变了开花时间或穗形态。TaMYB30-A1的功能表征强调了TRN在破译基因功能方面的功效及其在小麦育种计划中的实际用途。

同时，推出了用于小麦穗发育的综合多组学数据库，即WSMOD。该平台为研究人员提供了便捷的“一体化”访问各种服务，包括基因信息检索、共表达分析、TRN预测、表观遗传图谱绘制和突变库搜索功能。

总之，这项研究阐明了小麦穗发育过程中发生的动态转变，这些转变是由基因转录和表观遗传调控决定的。它整合了转录组学、表观基因组学和群体遗传学等多维数据来揭示这些过程。小麦穗发育特异性TRN的构建代表了识别关键调控因素的系统、高效和准确的策略。

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