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(nóng)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(jī)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(guó)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(duì)象，對(duì)其苗期+2和+3葉，伸長(zhǎng)期和成熟期的+2，+3和+4葉葉夾角進(jìn)行測(cè)定分析，結(jié)合自然群體的基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，共定位到顯著關(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(cè)得到的優(yōu)異位點(diǎn)有12個(gè)。

根據(jù)自然群體的LD衰退水平對(duì)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(nèi)，其中1838個(gè)具有功能注釋。這些候選基因預(yù)測(cè)主要與油菜素甾醇、生長(zhǎng)素、赤霉素、葉綠體，生長(zhǎng)素的合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和多種轉(zhuǎn)錄因子有關(guān)，直接或者間接調(diào)控葉夾角大小。另外，通過擴(kuò)增目的片段，獲得了一個(gè)與 SNP 位點(diǎn)緊密連鎖的 InDel 標(biāo)記，可以預(yù)測(cè)特定階段的甘蔗株型。

該研究結(jié)果可用于分子標(biāo)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(shè)國(guó)內(nèi)一流研究機(jī)構(gòu)專項(xiàng)資金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和廣東省重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)資助。(作者：朱漢斌 )

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關(guān)鍵詞： 甘蔗葉夾角基因定位 甘蔗葉夾角基因 選育效率 甘蔗產(chǎn)量