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蔬菜所成功定位并克隆冬瓜籽型基因

时间:2022-09-13 09:17 来源:蔬菜所 【字体:

  近日,蔬菜所冬瓜研究团队在国际知名期刊Frontiers in Plant Science(中科院二区,IF=6.627)发表题为“Genetic mapping and genome-wide association study identify BhYAB4 as the candidate gene regulating seed shape in wax gourd (Benincasa hispida)”的研究论文。蔬菜所博士后罗陈和闫晋强副研究员为论文的共同第一作者,江彪研究员为通讯作者。

  冬瓜是华南地区特色、优势蔬菜作物,全国种植面积约500万亩,在瓜类蔬菜中仅次于黄瓜。根据种皮形状和结构差异,可将冬瓜种子分为单边和双边两种类型。单边籽种子通常具有不同程度的休眠,发芽率一般在60%以下,发芽慢且不整齐;双边籽种子发芽速度快、整齐,发芽率超过90%。籽型是冬瓜重要的农艺性状,然而尚未有控制籽型形成的基因报道。

  研究团队利用单边籽自交系‘B227’和双边籽自交系‘B214’为亲本构建六世代遗传群体进行遗传规律解析,发现冬瓜籽型为单基因控制的质量性状,双边对单边为显性。通过全基因组关联分析(GWAS)和精细定位,将该基因定位在冬瓜4号连锁群0.83 Mb物理区间范围。结合区间内所包含基因的基因表达模式和双亲本间的序列差异,推断一个控制极性发育的YABBY转录因子为候选基因。该基因第4个内含子的一个G-A碱基变异导致单边籽材料转录过程中内含子被保留,造成翻译的提前终止,形成截短型蛋白。研究基于此SNP变异位点,进一步开发了一个与冬瓜籽型性状共分离的dCAPS分子标记。相关基因的克隆和分子标记的开发为冬瓜不同籽型形成的分子机理研究及籽型改良奠定了重要的理论基础。

  本研究得到国家自然科学基金,广东省自然科学基金,91111威斯尼斯人APP下载安装- 最新版下载学科团队建设项目等项目资助(原文链接:https://doi.org/10.3389/fpls.2022.961864)。

图片1.png

  单边籽(B227)和双边籽(B214)差异