蔬菜所在茄子果皮顏色遺傳研究方面取得新進(jìn)展
近日,蔬菜所茄果類研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊Horticulture Research(中科院一區(qū),Top,IF=7.291)上在線發(fā)表題為“Mapping and validation of the epistatic D and P genes controlling anthocyanin biosynthesis in the peel of eggplant (Solanum melongena L.) fruit”的研究論文。蔬菜所游倩副研究員、已畢業(yè)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(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)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(qū)域?qū)x擇具有不同的消費(fèi)習(xí)慣。茄子果色是決定商品外觀品質(zhì)和價(jià)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(gè)重要選育目標(biāo)。該團(tuán)隊(duì)在育種過程中發(fā)現(xiàn)茄子果色上位性遺傳效應(yīng):兩個(gè)白色果茄子親本雜交,其F1代為紫紅果,F(xiàn)2代中紫紅果和白色果單株分離比符合9﹕7。
本研究基于F2群體構(gòu)建高密度遺傳圖譜,將具有上位性效應(yīng)的基因D和P定位在8號(hào)和10號(hào)染色體上;通過定位區(qū)間基因功能注釋,結(jié)合親本全基因組重測(cè)序和RNA-Seq數(shù)據(jù)分析,確定轉(zhuǎn)錄因子SmMYB1和結(jié)構(gòu)基因SmANS分別為D和P位點(diǎn)的候選基因;基于病毒誘導(dǎo)的基因沉默(VIGS)和過表達(dá)試驗(yàn)初步驗(yàn)證了兩個(gè)候選基因在茄子花青素合成中的作用;最后開發(fā)了3個(gè)與果色性狀高度連鎖的功能性分子標(biāo)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(chǔ),為選育不同果色茄子新品種提供了可用的分子標(biāo)記,并對(duì)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(guó)家自然科學(xué)基金(31501755)、廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(2021KJ110,2021KJ106)、廣東省自然科學(xué)基金(2021A1515012490)、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(202114TD,R2020PY-JX003)等項(xiàng)目的共同資助下完成。(游倩供稿)
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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(cè)定及QTL定位
圖2 候選基因SmANS、SmMYB1的VIGS沉默和過表達(dá)結(jié)果