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板栗產(chǎn)量性狀的遺傳基礎(chǔ)獲揭示
作者：溫才妃 張麗萍 來源：中國科學(xué)報
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北京農(nóng)學(xué)院植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授秦嶺、邢宇團(tuán)隊通過全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）對板栗6個產(chǎn)量相關(guān)的園藝性狀進(jìn)行分析，揭示了板栗果實(shí)相關(guān)產(chǎn)量性狀的遺傳基礎(chǔ)，為板栗育種提供了有價值的信息和見解。日前，相關(guān)研究發(fā)表在《植物生理》上。
板栗是重要的木本糧食作物，由于其較高的營養(yǎng)價值和對貧瘠土壤的耐受性，在山區(qū)廣泛種植。近年來對板栗的研究主要集中在性狀相關(guān)性分析、分子標(biāo)記開發(fā)以及對栗疫病的抗性方面，缺少與產(chǎn)量直接相關(guān)的性狀（種子大�。┖烷g接相關(guān)性狀（葉片長度）的遺傳結(jié)構(gòu)分析和基因功能的驗證。近年來，課題組公布了板栗第一個基因組，構(gòu)建了板栗愈傷瞬時轉(zhuǎn)化體系，為實(shí)現(xiàn)基因功能的快速鑒定奠定基礎(chǔ)。
本研究廣泛收集了151份中國板栗品種（系），并對其進(jìn)行簡化基因組測序。群體遺傳學(xué)結(jié)果表明，中國板栗品種可分為南北兩個生態(tài)型。通過對兩種生態(tài)型群體全基因組水平受選擇信號分析，鑒定到可能影響板栗性狀和環(huán)境適應(yīng)性的串聯(lián)排列基因。為進(jìn)一步探究板栗產(chǎn)量相關(guān)性狀形成，對151個品種（系）的6個重要園藝性狀進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)研究。鑒定出45個高度相關(guān)的QTL，篩選出6個與這些性狀高度相關(guān)的基因，包括影響板栗單粒重的候選基因CmAP2和葉長的候選基因CmCIB1。利用基因沉默和過表達(dá)技術(shù)對其進(jìn)行功能驗證，發(fā)現(xiàn)CmAP2通過負(fù)調(diào)控細(xì)胞大小影響種子大小，CmCIB1則是通過影響細(xì)胞的長度影響葉片和新梢的長度。
據(jù)悉，秦嶺和邢宇為論文通訊作者，北京農(nóng)學(xué)院和北京林業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生張煜、北京農(nóng)學(xué)院博士張偉偉和劉陽為論文第一作者。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad674
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