蔬菜所在茄子果皮顏色遺傳研究方麵取得新進展
近日,蔬菜所茄果類研究團隊在國際期刊Horticulture Research(中科院一區,Top,IF=7.291)上在線發表題為“Mapping and validation of the epistaticDandPgenes controlling anthocyanin biosynthesis in the peel of eggplant (Solanum melongenaL.) fruit”的研究論文。蔬菜所遊倩副研究員、已畢業碩士研究生李慧敏和吳俊為論文的共同第一作者,孫保娟研究員、李植良研究員,以及華南農業大學園藝學院孫光聞副教授為論文的共同通訊作者。
茄子是重要的茄果類蔬菜,是WHO推薦的世界十大健康蔬菜之一。茄子果皮顏色豐富多樣,有紫黑、紫紅、綠、白、粉紅等顏色,不同區域對果色選擇具有不同的消費習慣。茄子果色是決定商品外觀品質和價值的重要因素之一,因此,果色一直是茄子育種過程中的一個重要選育目標。該團隊在育種過程中發現茄子果色上位性遺傳效應:兩個白色果茄子親本雜交,其F1代為紫紅果,F2代中紫紅果和白色果單株分離比符合9﹕7。
本研究基於F2群體構建高密度遺傳圖譜,將具有上位性效應的基因D和P定位在8號和10號染色體上;通過定位區間基因功能注釋,結合親本全基因組重測序和RNA-Seq數據分析,確定轉錄因子SmMYB1和結構基因SmANS分別為D和P位點的候選基因;基於病毒誘導的基因沉默(VIGS)和過表達試驗初步驗證了兩個候選基因在茄子花青素合成中的作用;最後開發了3個與果色性狀高度連鎖的功能性分子標記(SmANS-Chr08SNP、SmMYB1-Chr10InDel1和SmMYB1-Chr10InDel6)。本研究解析了茄子果色上位性遺傳的分子基礎,為選育不同果色茄子新品種提供了可用的分子標記,並對茄子果色上位Y基因的定位具有一定的借鑒意義。
本研究在國家自然科學基金(31501755)、廣東省現代農業產業技術體係(2021KJ110,2021KJ106)、廣東省自然科學基金(2021A1515012490)、必威betways 農業優勢產業學科團隊建設項目(202114TD,R2020PY-JX003)等項目的共同資助下完成。(遊倩供稿)
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https://academic.oup.com/hr/advance-article/doi/10.1093/hr/uhac268/6865348
圖1兩親本、F1和F2的果皮顏色和花青素含量測定及QTL定位
圖2 候選基因SmANS、SmMYB1的VIGS沉默和過表達結果