广州市农业农村科学院在节瓜分子机理研究方面取得突破
节瓜作为岭南特色蔬菜之一,以其低热量、丰富的维生素和清热解暑的保健功效深受大众欢迎。为促进节瓜产业高质量发展,广州市农业农村科学院节瓜团队一直致力于节瓜遗传育种与高效栽培技术研究,先后培育出冠华系列、翠玉系列等优质高产节瓜新品种11个,并在基础研究上持续发力,近年在深入探究节瓜相关分子机理方面取得重要进展,成功揭示了节瓜果肉色、种子大小及枯萎病抗性相关调控基因,为节瓜重要性状基因功能解析、品种改良提供关键信息。包括:
(1)基于节瓜果肉色泽差异,采用正向遗传学对节瓜绿肉性状的调控基因进行了精细定位,成功鉴定了一个关键候选基因Bch05G003700,该基因与节瓜绿色果肉性状相关联,并开发出了相应的分子标记,可用于分子辅助育种。
(2)在种子大小上,通过正向遗传学手段将种子大小相关基因定位在第10号染色体上的一个48.8 Kb的区间内,发现了一个影响节瓜种子大小的关键基因Bch10G00640,为种子大小的分子调控机制提供了新见解。
(3)在枯萎病抗性研究方面,团队通过转录组和代谢组的综合分析,找到了与植物抗病性相关的关键基因和功能性物质;枯萎病菌侵染后植物激素信号传导途径中的关键蛋白表达上调,如NPR1、TGA和PR1等蛋白在感染后表达上调,并可能激活次级代谢合成途径,此外抗病材料中黄酮生物合成基因的表达量显著高于感性材料,表明这些基因可能参与真菌抗性,增强植株抗病性。
以上研究成果在2024年度《Frontiers in Plant Science》《International Journal of Molecular Sciences》等国际刊物发表,为进一步开展节瓜基因编辑、分子设计育种奠定了基础,为节瓜品种遗传改良提供理论指导。接下来,节瓜研究团队将持续深入探索,将果实发育、抗病性等相关科研成果应用到生产实践中,为三农服务。
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