手機(jī)版
微信
環(huán)藝所在墨蘭花朵性狀分子標(biāo)記和功能基因挖掘研究方面取得新進(jìn)展
近日，環(huán)藝所蘭花研究室國蘭研究團(tuán)隊(duì)在國際知名學(xué)術(shù)期刊Horticulture Research (中科院大類一區(qū)，IF=8.7) 在線發(fā)表題為“Genome-wide association analysis identified molecular markers and candidate genes for flower traits in Chinese orchid (Cymbidium Sinense)”的研究論文，環(huán)藝所楊鳳璽研究員為論文第一作者，朱根發(fā)研究員為通訊作者。
國蘭是我國傳統(tǒng)名貴花卉，擁有清香的氣味和豐富多彩的瓣型，其中以花朵大、花姿優(yōu)美且瓣型特異的品種最受追捧，花朵瓣型特征成為決定國蘭觀賞和經(jīng)濟(jì)價值并促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，然而基于分子標(biāo)記輔助的功能基因挖掘在國蘭，乃至蘭屬植物中還未見報(bào)道。本研究以廣東特色國蘭代表種墨蘭為材料，精細(xì)評價了195個墨蘭品種的花朵數(shù)量、花被片數(shù)量、花朵橫徑、花朵縱徑、花朵長寬比，以及萼片、花瓣、唇瓣等花部結(jié)構(gòu)的長、寬和長寬比共14個花部性狀，基于Genotyping-by-sequencing技術(shù)對這些性狀進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）。共鑒定出65,318,522個SNPs和3,906,176個Indels，其中4,694個SNPs和477個InDels與14個花部性狀關(guān)聯(lián)（-log10(P)＞5），而這些關(guān)聯(lián)的SNPs和Indels相關(guān)的基因主要參與開花調(diào)控、激素通路、細(xì)胞分裂和代謝，并驗(yàn)證了與11個基因相關(guān)的20個候選SNPs和Indels，證實(shí)了數(shù)據(jù)的可靠性。此外，深入分析了其中的CsRBE基因，發(fā)現(xiàn)墨蘭CsRBE基因是調(diào)控其多花被片（奇花）性狀的關(guān)鍵基因，在墨蘭原生質(zhì)體中高效過表達(dá)CsRBE基因，墨蘭CsAP3和CsPI基因以及花器官邊界調(diào)控基因CsCUC和CsTCP均受CsRBE調(diào)控?？傊?，本研究利用墨蘭自然變異群體的全基因組關(guān)聯(lián)分析，獲得了控制墨蘭花朵瓣型性狀的關(guān)鍵基因位點(diǎn)，對加快墨蘭高效育種和花朵形態(tài)定向改良奠定了基礎(chǔ)。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金（31872151和31672184）、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022B03J00703），廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2021KJ121）和廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（202127TD，R2020PY-JX018和 BZ202006）等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：https://academic.oup.com/hr/advance-article/doi/10.1093/hr/uhad206/7311040
