小麦产量三要素包括单位面积穗数、穗粒数和千粒重,其中穗粒数在小麦高产育种中起着重要的作用。增加小穗数是提高穗粒数的重要途径,对农业生产具有重要意义。TaMADS6属于AGL6亚家族,目前在其它物种中对AGL6基因的研究主要集中在花器官和籽粒的发育。目前为止,TaMADS6在小麦中的功能研究很少。本研究发现,过表达TaMADS6显著增加了小穗数和穗粒数。同时本研究还从蛋白互作和转录调控下游基因这两个方面分析了TaMADS6增加小穗数的的分子机制,主要结果如下:1.构建并获得了TaMADS6过表达转基因植株,通过对转基因植株的表型观察,发现TaMADS6过量表达后的转基因植株小穗数明显增多。进一步对穗发育前期进行分析,发现转基因植株小穗数的增多主要是延长了穗发育时期,推迟顶端小穗的形成。总之,TaMADS6决定分生组织的转变时间,通过推迟小穗分生组织的形成延长穗的发育,最终增加了小穗数和穗粒数。2.以前的研究报道TaDEP1的RNAi植株轻微减少了小穗数,本研究推测TaDEP1也参与调控小穗数。酵母双杂交和LCI实验证明TaMADS6、TaDEP1和Gβ亚基Ta RGB1之间两两互作,并且TaMADS6能够形成同源二聚体。上述结果说明TaMADS6、TaDEP1和Ta RGB1在植物体内可能以蛋白复合体的形式起作用。3.通过LCI实验证明TaMADS6中的I和K结构域对TaMADS6与TaDEP1、Ta RGB1互作起决定作用。通过酵母双杂交和LCI实验证明TaDEP1 N端的GGL结构域对TaDEP1与Ta RGB1的互作起重要作用。4.检测TaMADS6,TaDEP1和Ta RGB1的表达发现它们在穗发育的颖壳原基出现期和小花原基出现期共表达。TaMADS6,TaDEP1和Ta RGB1可能在决定小穗数的颖壳原基出现期和小花原基出现期协同调控穗的发育。5.对转基因植株和野生型植株穗发育前期进行转录组测序分析。通过对数据分析发现TaMADS6促进维持花序分生组织活性基因Ta TAW1的表达,提高抑制小穗分生组织确定性基因TaMADS22和TaMADS55的表达,抑制花器官形成基因TaMADS15和TaMADS18的表达调控穗发育,延长穗发育的时间使小穗数增多。综上所述,本研究主要发现了TaMADS6过表达后微调分生组织的转变,增加小穗数和穗粒数,并且TaMADS6可能与Gβγ二聚体一起参与这个过程。这无疑将为小麦高产育种提供新的理论指导。