甘蔗葉夾角基因定位研究取得新進(jìn)展 提高選育效率

近日，廣東省科學(xué)院南繁種業(yè)研究所生物育種研究室在甘蔗葉夾角基因定位方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究在線(xiàn)發(fā)表于《植物科學(xué)前沿》(Frontiers in Plant Science)。

甘蔗是一種主要的糖料作物，其產(chǎn)量一直以來(lái)都受到人們的關(guān)注，株型是決定甘蔗群體產(chǎn)量的重要性狀，合理提高甘蔗的種植密度是增加甘蔗產(chǎn)量的有效方法。甘蔗的葉夾角是塑造理想株型的重要農藝性狀，在栽培種群體中存在豐富的自然變異，了解其分子機制和挖掘優(yōu)良的基因有助于選育高產(chǎn)品種。

為發(fā)掘控制葉夾角大小的基因，研究人員以中國甘蔗核心親本及其衍生系組成的一個(gè)自然群體(216份材料)為研究對象，對其苗期+2和+3葉，伸長(cháng)期和成熟期的+2，+3和+4葉葉夾角進(jìn)行測定分析，結合自然群體的基因型數據進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，共定位到顯著(zhù)關(guān)聯(lián)位點(diǎn)288個(gè)，同時(shí)被這三個(gè)或兩個(gè)時(shí)期檢測得到的優(yōu)異位點(diǎn)有12個(gè)。

根據自然群體的LD衰退水平對關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)的候選基因進(jìn)行搜索，共有5571個(gè)候選基因落在這288個(gè)位點(diǎn)內，其中1838個(gè)具有功能注釋。這些候選基因預測主要與油菜素甾醇、生長(cháng)素、赤霉素、葉綠體，生長(cháng)素的合成和信號轉導、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和多種轉錄因子有關(guān)，直接或者間接調控葉夾角大小。另外，通過(guò)擴增目的片段，獲得了一個(gè)與 SNP 位點(diǎn)緊密連鎖的 InDel 標記，可以預測特定階段的甘蔗株型。

該研究結果可用于分子標記輔助育種(MAS)，加快甘蔗理想株型選育進(jìn)程，提高選育效率。

相關(guān)研究工作得到廣東省科學(xué)院建設國內一流研究機構專(zhuān)項資金項目、國家自然科學(xué)基金項目和廣東省重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項資助。(作者：朱漢斌 )

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