普通小麦中导入圆锥小麦的穗分枝性状,单穗粒数从40-70上升到80-130粒,该性状在生产上具有极大的应用潜力。以一对穗分枝差异的近等基因系(来自正常穗型品种"泰山008"和分枝穗型品种"分33",BC6F4代)为材料,进行了穗分枝生长锥发育特征研究,并针对穗分枝发生形成期,进行了基因芯片和蛋白质组学初步分析。结果表明,生长锥发育,在二棱期之后,产生异位的茎顶端分生组织(异位SAM),进而形成穗分枝,分枝形成在主穗轴小花分化期之前,其它发育期与正常小麦基本一致;在穗分枝发生形成期,对比研究基因表达模式,基因芯片结果表明,在>5400差异基因表达谱中,两倍以上差异的2326,5倍以上的676,包括发育进程相关、细胞形态建成、激素反应蛋白、转运蛋白、DNA组装、细胞周期等13类基因;其中穗分枝系中获得了11个乙烯合成和信号受体的表达上调基因;包括,ACC氧化酶,SAHH(S-adenosyl-L-homocysteine hydrolase),乙烯组成型三重反应蛋白CTR1;乙烯应答因子蛋白1,乙烯应答转录因子ERF038和RAP2-3,以及UCH(Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase)等。差异蛋白组学结果表明,在pH4-7范围内,穗分枝系中表达超过正常穗型两倍的蛋白有34个,经过MOLDI-TOF初步鉴定,Q-TOF质谱确认,发现5个乙烯合成和信号受体蛋白点,主要是ACC氧化酶,SAHH和乙烯CTR1。这些结果初步表明,小麦穗分枝的发生在结构上是异位SAM的发生;乙烯合成和信号途径基因在穗分枝系中显著表达,表明乙烯调控途径可能参与了异位SAM的发生,在小麦穗分枝发育中有重要作用。