【研究背景】禾本科作物的穗下节是直接支撑穗此网站部的节间,对株高、穗伸出以及冠层结构均有影响。目前禾本科作物穗下节间伸长机制的认识主要来源于对水稻突变体的研究,麦类作物中相关基因及作用机制研究相对滞后。克隆大麦短穗下节相关基因、解析其作用机制,有助于精准改良大麦株型。【材料与方法】本研究使用大麦地方品种”哈铁系”(HTX)和由它衍生的两个短穗下节突变体M4950和M4081为材料,通过遗传分析和基因组测序等方法克隆了控制大麦穗下节长度的基因,通过亚细胞定位、时空表达谱等方法鉴定该基因的表达模式,通过硅含量测定判断该基因的作用机制。【结果与分析】短穗下节突变体M4950与M4081杂交F1植株表现为短穗下节,F2群体短穗下节和长穗下节的分离比接近于selleckchem1;而M4950和M4081与野生型HTX正反交F1植株都表现为长穗下节,F2群体短穗下节和长穗下节的分离比接近于1:3,说明M4950和M4081的短穗下节表型是由互为等位的一个隐性基因控制。利用HTX与M4950组合的F2遗传群体分离单株混池测序(BSA)、以及M4950和M4081的全基因组重测序比较,克隆了该突变基因,命名为ss2。通过TILLING技术筛选HTX突变体库又得到了另外8个等位突变体,且皆表现出短穗下节表型变异,证实了ss2即为目标基因。烟草瞬时表达系统鉴定到野生型与突变型SS2蛋白均定位于细胞质膜上。时空表达谱分析发现,野生型SS2基因在抽穗期穗下第四节间和第五节间表达量最高。GA喷施试验表明HTX和M4950对外源赤霉素处理均表现出敏感性,且喷施后HTX和M4950的株高和穗下节长度无显著差异,推测该基因可能通过参与赤霉素tissue microbiome的合成或代谢通路影响穗下节长度。【结论】本研究克隆了控制大麦穗下节长度的基因ss2,并推测其可能参与赤霉素相关通路。本研究可对大麦株型改良提供理论依据与基因资源。