YNTW.COM? 甘蔗是全球主要的食糖和能源作物,分別占蔗糖和生物乙醇的80%和40%。高產(chǎn)和高糖是甘蔗品種選育的重要目標(biāo)。現(xiàn)階段甘蔗育種家面臨著親本遺傳基礎(chǔ)狹窄的困境,在甘蔗育種中“復(fù)合雜交利用”是獲得優(yōu)良育種新材料的有效策略,甘蔗野生種割手密(Saccharum spontaneum L.)和其近緣種斑茅(Erianthus arundinacius (Retz.) Jesws.)具有極好的長(zhǎng)勢(shì)、宿根性和抗逆性,是甘蔗優(yōu)異種質(zhì)資源。甘蔗種質(zhì)資源研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)早期利用斑茅和割手密進(jìn)行雜交創(chuàng)制獲得斑茅割手密復(fù)合體,并通過(guò)育種手段在栽培種中引入野生種血緣,使甘蔗育種基因庫(kù)增加具有生長(zhǎng)旺、宿根性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)等有益基因,拓寬了甘蔗遺傳基礎(chǔ),為選育突破性甘蔗新品種提供優(yōu)異種質(zhì)資源保障。
近期,甘蔗研究所種質(zhì)資源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以斑茅和割手密復(fù)合體創(chuàng)制的后代群體為材料完成了題為“Genome-wide association study unravels quantitative trait loci and?genes associated with?yield-related traits in sugarcane”的研究論文在Journal of Agricultural and Food Chemistry(中科院1區(qū)top期刊,2023年IF:6.10)正式發(fā)表。
本研究以159份斑茅和割手密復(fù)合體后代為材料,對(duì)連續(xù)3年的產(chǎn)量(Y)、株高(SH)、莖徑(SD)、單莖重(SSW)、有效莖(MS)、節(jié)間數(shù)(In)和錘度(BR)這7個(gè)與產(chǎn)量相關(guān)的性狀進(jìn)行評(píng)估,并對(duì)這些材料進(jìn)行簡(jiǎn)化基因組測(cè)序(genotype-by-sequencing,GBS),通過(guò)GWAS分析鑒定與這些產(chǎn)量性狀關(guān)聯(lián)的標(biāo)記和候選基因。最終確定了12個(gè)與產(chǎn)量性狀相關(guān)的穩(wěn)定QTL,并篩選獲得35個(gè)候選基因。本研究促進(jìn)了甘蔗產(chǎn)量相關(guān)性狀的遺傳機(jī)理的解析,發(fā)掘的出產(chǎn)量相關(guān)的候選基因,為進(jìn)一步通過(guò)分子設(shè)計(jì)育種提高甘蔗產(chǎn)量提供理論支持和基因資源。
廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所張保青副研究員和黃玉新助理研究員為論文共同第一作者,黃東亮研究員和張革民研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣西科技重大專(zhuān)項(xiàng)、廣西自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。(黃玉新供稿/供圖)