近日,山東省農業科學院農作物種質資源研究所(生物技術研究所)在Theoretical and Applied Genetics (中科院1區Top/Q1,2022年影響因子5.57) 發表了題為“BSA-seq and genetic mapping identified candidate genes for branching habit in peanut”的研究論文。該研究報道了控制花生株型的關鍵基因AhLBA1,將該基因精細定位在15號染色體136.65 kb的區間內,并確定了兩個候選基因。
花生是我國重要的油料作物和經濟作物,發展花生產業對保障我國糧油安全具有戰略意義。降低花生生產成本,提高花生產量,實現機械化生產是花生育種和栽培的重要課題。花生的株型直接影響果針入土、種植密度、栽培方式以及機械化的應用。側枝角度是決定花生株型的關鍵。與直立型相比,匍匐型和半匍匐型花生可顯著減少種子用量,對控高的需求降低。匍匐型和半匍匐型品種可能是未來花生育種的重要方向之一。因此,精細定位并發掘控制花生側枝角度基因和分子標記,可為花生株型改良提供理論依據和技術支撐。
該研究以匍匐型花生品種Tifrunner作為母本,以直立型花生品種伏花生作為父本雜交構建分離群體。利用BSA分析將調控花生側枝角度的主效基因AhLBA1初定位在15號染色體150-160 M的區間內。隨后在候選區間開發Indel和SNP標記,將該基因精細定位至1.12 cM的區間內,對應15號染色體約136 kb的物理區間。該區間內有9個候選基因,預測其中F-box protein PP2-A13和2-Oxoglutarate (2OG) and Fe(II)-dependent oxygenase為控制花生側枝角度的關鍵基因,研究結果為進一步揭示花生側枝角度調控的分子機理奠定了基礎。同時,該研究還報道了與花生側枝角度緊密連鎖的KASP和InDel分子標記,為分子標記輔助選擇改良花生的株型提供了技術支撐。
種質資源所潘教文副研究員和已畢業碩士生周希萌為該論文的共同第一作者,王興軍研究員和趙傳志研究員為共同通訊作者,山東省農業科學院農作物種質資源研究所為論文第一單位。山東師范大學、山東農業工程學院、廣西農科院、河南農科院、國際熱帶地區半干旱作物研究所和澳大利亞默多克大學參與了該研究,該研究得到國家自然科學基金項目、山東省農業良種工程、山東省農業科學院創新工程和山東省泰山學者人才工程等項目的資助。