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普通小麦(Triticum aestivum L.)是异源六倍体(AABBDD),基因组庞大(约为水稻基因组的40倍),重复序列含量高(-85%),导致小麦基因组学研究、基因克隆面临巨大困难。在小麦核心种质群体中,通过基因组关联分析,发现了一个与株高、千粒重及穗长性状显著相关的SSR(Simple Sequence Repeat)标记位点,Xgwm212-5D。我们将大小为～120kb、含有Xgwm212-5D标记位点的BAC (Bacterial Artificial Chromosome)阳性克隆进行测序,发现该SSR标记位于一个基因的第7外显子与第7内含子之间,该基因属于一类高度保守的TIP41基因家族(暂命名为TaTip41),是雷帕霉素代谢途径(Target of Rapamycin,简称TOR)的重要成员,在酵母中调节氮营养的吸收与利用,其在植物中的功能未见报道。该研究发现TaTip41呈组成型表达,在花器官中表达量较高。亚细胞定位结果表明TaTIP41定位于细胞质、细胞核、细胞膜上。与野生型相比,拟南芥突变体attip41开花期延迟、角果长度增加、种子粒数增多；此外,TaTip41在拟南芥中过表达引起开花期显著提前,表明植物Tip41基因可能是生育期的正调控基因。酵母双杂实验证明小麦和拟南芥的TIP41与TAP46均能相互作用,二者表达水平呈负相关趋势。与野生型拟南芥相比,attip41对氮胁迫更敏感,推测TIP41通过与TAP46相互作用的方式参与调节TOR信号通路。有趣的是,TIP41与PP2A蛋白磷酸酶调节亚基B55p能够相互作用,促进开花正调控基因FT和SOCl的表达,同时抑制开花负调控基因FLC的表达,共同参与拟南芥与小麦开花时间的调控。我们获得小麦TaTip41基因组序列和cDNA序列,利用缺体-四体及作图群体将其定位于第五部分同源群染色体上。对小麦微核心种质(Mini-core collection)进行基因分型,经关联分析,发现该基因与株高、抽穗期、成熟期、千粒重等农艺性状密切相关。在蔷薇麦／郑麦366选择导入系中,TaTip41-5D优异单元型(Hap-5D-IT)对千粒重和穗粒数有明显的正向效应。通过RNA干扰技术将TaTip41沉默,其表达水平在T0代株系中下调50%～75%,后续工作将重点关注TaTip41的沉默对小麦表型的影响,进一步为阐明植物Tip41的作用机制提供实验证据。在本研究中,我们基于自然群体的关联分析方法挖掘到一个新的定位于小麦5DL的植物发育相关基因-TaTip41,结合基因功能验证方法对其遗传效应进行解析,推测该基因同时参与植物生长发育及营养代谢调控。本研究为小麦重要基因的发掘提供了新思路,所发现的优异等位变异有望应用于育种。