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【总台重庆总站】历时20余年 西南大学李加纳教授团队分析揭示甘蓝型油菜黄籽性状遗传基础
发布时间: 2023-08-27 00:00  作者: 法绮 成雨萌  来源: 总台重庆总站   浏览次数:

2023年8月25日,西南大学油菜分子生物学研究团队李加纳教授/曲存民教授在Nature Communications期刊发表研究论文。该研究通过甘蓝型油菜黄籽GH06和黑籽中油821高质量基因组的组装,围绕控制种皮色泽主效QTL区间,成功克隆了一个控制油菜种皮色泽重要基因,并解析其参与调控种皮色泽形成和类黄酮代谢的分子机制,为油菜品质性状改良提供了新的分子策略。

油菜是我国重要的油料作物,也是食用植物油和饲用蛋白的重要来源。然而,种子中富含的色素与多酚物质参与非营养物质的积累,直接影响种皮发育中色泽的变化,严重影响菜籽油品质和饼粕饲用价值。研究表明,黄籽甘蓝型油菜具有种皮薄、含油量高,榨取的油质清澈,原油中色素含量少等一系列优点。因此,黄籽性状是油菜品质改良的重要目标之一。然而,自然界中不存在天然的黄籽种质,黄籽品系主要通过芸薹属作物(白菜型×甘蓝型、芥菜型×埃塞尔比亚芥、芥蓝×白菜型)种间杂交获得,易受环境因素影响。前期实验室研究证明影响粒色变化的色素差异物质及其衍生物可通过类黄酮途径的多个分支形成,涉及多个基因参与调控,但具体的调控机制不清楚,因此培育稳定遗传的黄籽优异品系较为困难。

该研究丰富了甘蓝型油菜参考基因组数目,特别是继唯一已公布的No2127黄籽参考基因组之后补充了新的黄籽基因组,为黄黑籽油菜基因组深入研究、优异基因资源的挖掘利用,培育高商业价值的油菜,促进芸苔属作物中黄酮类化合物合成代谢调控的分子机制研究提供理论依据和资源。

该研究团队自上世纪60年代开展甘蓝型黄籽油菜研究,拥有国际上第一个黄籽甘蓝资源,获得A、C亚基因组均含有黄籽基因、黄籽性状稳定的甘蓝型黄籽油菜材料;建立了近红外粒色定量鉴定选择技术;通过多种来源黄籽材料的复合杂交,获得一批粒色性状遗传稳定、农艺性状优良的甘蓝型黄籽油菜亲本,先后育成甘蓝型黄籽油菜新品种“渝黄1号”、“渝黄2号”、“渝黄4号”、“渝油28”和国际领先的第一个黄籽高油酸品种“康油2号”,大面积推广应用,产生了巨大的经济社会效益。此外,该团队也在多家学术期刊上发表甘蓝型油菜黄籽基因位点、木质素、色素成分QTL和重要代谢途径相关基因鉴定等方面的研究成果,确立了团队在甘蓝型黄籽油菜基础研究与生产应用上的国际领先地位。