小麦生产对全球粮食安全至关重要，不断提高粮食产量是满足不断增长的人口营养需求的必要条件。谷粒大小与谷粒重量呈正相关，而旗叶是谷粒发育光合同化物的主要来源，因此谷粒和旗叶形态是决定小麦最终产量潜力的因素。鉴定与谷粒和旗叶形态有关的基因仍然是精准育种和高产小麦栽培的重要步骤。

中国农业科学院作物科学研究所周春云、熊红春和刘鲁祥课题组通过图位克隆，从小麦圆粒1(rg1)突变体中筛选出一种影响籽粒大小和旗叶形态的含有血管性血友病因子A(vWA)-/Vwaint结构域的蛋白，并揭示了该突变体表型变异的分子机制。相关研究成果发表在《中国科学：生命科学》杂志上。

研究小组从冬小麦品种中麦175背景中，鉴定出一个导致旗叶和株高变短的圆粒(rg1)突变体，并将rg1基因精细定位到7D染色体上一个163 kb的物理区间。基因测序分析表明，编码一个含有vWA和Vwaint结构域的蛋白的TraesCS7D02G010200是RG1的候选基因。从京411和农大5181背景中7个圆粒/短旗叶突变体中发现的错义突变，支持TraesCS7D02G010200是导致谷粒大小和旗叶形态改变的致病基因。

进一步的蛋白质结构建模表明，位于蛋白质折叠关键位点的氨基酸替换，尤其是高度保守的 Vwaint 结构域，导致了圆粒/短旗叶表型。对蛋白质相互作用和激素含量的进一步分析表明，RG1 可能通过与异戊二烯合成蛋白 MCT 相互作用来调节 GA 和 ABA 水平，这可能导致粒重和旗叶长度减小。

此外，自然变异种群也被用于识别与不同谷物大小相关性状相关的单倍型。

本研究揭示了vWA结构域在调控小麦籽粒大小和旗叶形态中的作用，为小麦及潜在其他谷类作物提高籽粒大小和重量提供了理论基础和包括RG1单倍型在内的遗传资源。

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