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冬小麦在秋天种植,经历一段长时间的低温(春化过程),在第二年春季开花结实。春化不仅是冬小麦从营养生长向生殖生长转变的必要过程,对小麦后续的生长发育以及最终产量也起到重要的调节作用。亩穗数、每穗粒数和千粒重是小麦产量构成的三个重要因素。其中千粒重和穗粒数都受到穗型影响。小穗数是决定小麦穗型的重要因子。为了研究不同长度的春化时间对小麦小穗数的影响,本研究首先确认了济麦22在4℃春化条件下所需的最低春化时长,我们发现春化26天是济麦22完成正常生长发育所需的最低春化时长。随后我们以济麦22为实验材料设置了26天、33天和40天共3个春化时间。统计发现济麦22主分蘖的小穗数随春化时长的延长呈先下降后平缓的趋势,春化26天的植株产生的小穗数最多。观察茎尖分生组织的发育过程发现,随春化时间的延长,茎尖分生组织伸长期至二棱期各阶段的发育时间逐渐变短,这可能是造成小麦小穗数的减少的原因。我们进一步对不同春化时长下济麦22的茎尖分生组织取材进行了转录组分析。结果显示3个春化时长下小麦茎尖分生组织中有3142个基因的表达发生了变化。并且这些基因在核小体装配及染色体组装等过程中富集。其中共计有733个差异表达基因(包括192个上调表达基因和541个下调表达基因)的表达变化趋势与小穗数的变化趋势一致。GO以及KEGG富集分析显示这些差异表达基因与转录调控以及茉莉酸代谢和信号途径密切相关。这些与茉莉酸代谢和信号途径相关的差异表达基因的启动子上都含有春化相关转录因子VRN1的结合序列CArG box motif。我们推测茉莉酸途径与春化影响小麦小穗数相关。将差异表达基因与现有的与产量相关的QTL进行了对比分析,筛选出了65个春化影响小麦小穗数的候选基因。并且选取了一部分基因构建了遗传转化载体,将来观察其在小穗数调控过程中的功能。另外,我们还对差异表达基因中的TaTFL1-4A基因进行了克隆及功能分析。该基因是拟南芥开花相关基因TERMINAL FLOWER 1(TFL1)在小麦中的同源基因。荧光定量PCR显示该基因在小穗中表达量最高,原位杂交结果显示该基因在单棱期和二棱期的茎尖分生组织、小穗原基以及小花分化时期均特异表达。同时我们构建了该基因的过表达载体转化拟南芥tfl1突变体,发现可以部分互补tfl1突变体顶端花的表型。由此我们推测该基因可能拥有与拟南芥TFL1基因相似的延长植物营养生长阶段并维持花序的无限生长状态的功能。