桃是大众喜爱的果品之一,根据中国果品流通协会编写的《2020中国果品产业发展报告》统计数据,我国桃种植面积为89.0万公顷(1335万亩),产量达1599.3万吨,均居世界首位。桃产业在脱贫攻坚、乡村振兴、美丽乡村建设以及满足人民群众对美好生活的追求中发挥了重要作用。
多年来,山东农业大学园艺科学与工程学院设施果树课题组致力于桃树新品种选育、种质资源创新等研究工作,并在省内外多地开展田间试验。日前,园艺植物基础研究领域知名期刊《园艺研究》(Horticulture Research)在线发表了李玲教授科研团队最新研究成果,课题组通过GWAS分析筛选候选基因,开发分子标记,辅助传统杂交育种方式,显著缩短育种进程、提高育种效率,为智能、高效、定向培育桃树新品种提供了新思路和新方法。
该研究中,科研人员从头组装了栽培桃、 李、杏、光核桃及甘肃桃等李属五个物种的基因组,分析了417份桃的重测序数据,鉴定3,749,618个高质量的单核苷酸多态性位点,并对桃关键农艺性状进行了全基因组关联分析,确定了控制果形的OVATE 转录因子,揭示了与果实发育期长短相关的 NAC转录因子,鉴定了控制重瓣花性状的新位点microRNA172d。
6号染色体倒转结构变异调节桃果实扁平性状
论文通讯作者李玲教授介绍,新品种是第一生产力,开展桃遗传育种关键种质基因组从头组装,进行大规模深度重测序,是对桃重要农艺性状候选基因挖掘的最理想的大数据分析手段,在实施桃树提质增效、丰富“果盘子”、助力桃产业发展等方面意义重大。
4号染色体复杂的基因重排和串联重复控制桃果实发育期
更为重要的是,该研究还提供了大量的基因组数据资源,进一步挖掘了多个桃重要农艺性状候选基因位点,使得遗传学及育种学专家可以有目的地对基因调控位点进行改造、编辑和创制新的基因调控位点,并开发相关农艺性状分子标记,大大缩短传统杂交育种周期。同时,为桃树基础研究提供了第一手资料,也为桃树种质资源创新提供了新思路和新方法,有利于实现智能、高效、定向培育新品种,促进果树育种学科向更高层面发展。
2 号染色体转座因子插入导致桃重瓣花表型
山东农业大学园艺学院李玲教授、肖伟为论文通讯作者,博士后谭秋平为第一作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省农业良种工程和山东省农业重大应用技术创新项目的资助。
李玲教授科研团队
来源:山东农大报 科技处 园艺学院
作者:王静 贾波
编辑:杜丹妮
审核:张钦龙 陈姣毛惠文
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