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使用 QTL- -q seq 成功定位花生种子休眠基因
日期:2019-11-25 作者:未知 来源: Plant Biotechnology Journal 点击:
 

    在大多数高等植物中,生命起始于种子。种子的萌发调控对于植物存活至关重要,尤其当植物处于不利的环境条件下。种子休眠和萌发是高度协调的分子过程,主要通过两种方式影响谷物和豆类作物的生产力(主要指种子品质和产量):(a)播种时种子发芽一致性;(b)收获时种子发芽率。因此,鲜种子休眠(fresh seed dormancy, FSD)是控制刚成熟或收获时种子最初短暂休眠期的重要性状。
    花生(Arachishypogaea)是一种重要的豆类和油料作物。栽培花生亚种 A.fastigiata 属于异源四倍体作物,具有 2.7 Gb 大小的基因组,在人为驯化和选
择中逐渐失去了 FSD 能力,缺乏 FSD 能力的花生品种会过早在种子收获期间发芽,造成严重损失。因此,解析花生种子 FSD 能力的遗传基础对于花生遗传育种
非常重要。
    近日,Plant Biotechnology Journal 在线发表了国际半干旱热带作物研究所 Rkesh Kumar 等研究人员题为”Whole genome re-sequencing-based QTL-seq
identified candidate genes and molecular markers for fresh seed
dormancy in groundnut”的研究论文,该研究定位到两个种子休眠相关的 QTL,挖掘了两个重要的候选基因,并开发了种子休眠相关分子标记用于育种。
    研究人员通过构建一个在 FSD 性状上有差异的重组自交系群体,利用全基因组重测序对两个 DNA 极端性状池(休眠和非休眠种子)进行测序,产生了 87.93Gb 的测序数据,总共获得 10,759 个全基因组范围的高置信度单核苷酸多态性。
    Delta-SNP 指数共鉴定到两个影响 FSD 的候选基因组区域,位于 B05 和 A09 染色体,分别跨越 2.4 Mb 和 0.74 Mb 区间,并挖掘了两个候选基因,分别影响种子
发育和脱落酸积累。利用 QTL-seq 技术开发了 GMFSD1 标记,该标记在育种材料和极端池得到验证,可用于花生分子育种以改良种子休眠状态。该研究将有利于解析花生种子休眠遗传机理和花生种子休眠性状的遗传改良。
该研究得到美国 MARS-Wrigley 和 CGIAR 研究计划支持。

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