开封市农林科学研究院花生团队在花生产量和品质遗传改良方面取得新进展

植物科学最前沿 · 公众号 · · 2024-04-08 17:04

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近日，开封市农林科学研究院任丽研究员团队联合河南省农业科学院张新友院士团队在《 BMC Plant Biology 》在线发表了题为“ Genome-wide association study and molecular markers development for yield and quality traits in Peanut ( Arachis hypogaea L.) ”的研究论文。该研究成功挖掘了控制花生产量和品质性状的SNP位点，开发了功能性分子标记，旨在揭示花生产量和品质性状的遗传基础，整合现代育种技术，为高产优质花生分子育种提供重要的技术支撑。

花生是重要的经济和油料作物，广泛种植在亚洲、非洲以及北美和南美的 100 多个国家。随着生活水平的提高和消费结构的升级，人们对包括花生油在内的优质植物油的需求不断增加，选育高产优质品种成为了花生产业发展的主导方向。

该研究利用199份开农系列花生材料对7个产量性状、2个品质性状进行三年两点的田间鉴定，结合二代重测序数据开展全基因组关联分析，挖掘控制花生产量和品质性状相关的重要功能基因位点，探索其遗传基础。研究表明，9个表型性状的广义遗传力范围为88.09~98.08%，基因型-环境互作效应显著。蛋白含量与脂肪含量之间存在极显著负相关。重测序共获得了631,988个高质量SNPs，关联到了374个显著性 SNP 位点，其中66个可以在多个环境中检测到，48个与多个性状相关。位于 C hr16的5个位点对产量性状表现多效性，能解释表型变异的17.64~32.61%，位于 C hr08上的2个位点与蛋白、脂肪含量密切相关，分别解释表型变异的13.81%和 14.06%。对以上7个位点进行LD-block分析鉴定出1个与产量相关的候选基因和2个与品质相关的候选基因。开发KASP标记，验证了这些候选基因的表型变异和SNP位点之间的关联性。

群体遗传结构和系统进化树

KASP标记的开发和验证

河南省农业科学院张新友院士、开封市农林科学研究院任丽研究员为论文的通讯作者。开封市农林科学研究院花生所郭敏杰、邓丽、谷建中为论文的共同第一作者。该研究得到了河南省重大科技专项、国家花生产业技术体系、河南省良种攻关专项、开封市重点研发专项的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1186/s12870-024-04937-5

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