甘蔗葉夾角基因定位研究取得新進展 提高選育效率

近日，廣東省科學院南繁種業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展。相關研究在線發表于《植物科學前沿》(Frontiers in Plant Science)。

甘蔗是一種主要的糖料作物，其產量一直以來都受到人們的關注，株型是決定甘蔗群體產量的重要性狀，合理提高甘蔗的種植密度是增加甘蔗產量的有效方法。甘蔗的葉夾角是塑造理想株型的重要農藝性狀，在栽培種群體中存在豐富的自然變異，了解其分子機制和挖掘優良的基因有助于選育高產品種。

為發掘控制葉夾角大小的基因，研究人員以中國甘蔗核心親本及其衍生系組成的一個自然群體(216份材料)為研究對象，對其苗期+2和+3葉，伸長期和成熟期的+2，+3和+4葉葉夾角進行測定分析，結合自然群體的基因型數據進行全基因組關聯分析，共定位到顯著關聯位點288個，同時被這三個或兩個時期檢測得到的優異位點有12個。

根據自然群體的LD衰退水平對關聯SNP位點的候選基因進行搜索，共有5571個候選基因落在這288個位點內，其中1838個具有功能注釋。這些候選基因預測主要與油菜素甾醇、生長素、赤霉素、葉綠體，生長素的合成和信號轉導、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和多種轉錄因子有關，直接或者間接調控葉夾角大小。另外，通過擴增目的片段，獲得了一個與 SNP 位點緊密連鎖的 InDel 標記，可以預測特定階段的甘蔗株型。

該研究結果可用于分子標記輔助育種(MAS)，加快甘蔗理想株型選育進程，提高選育效率。

相關研究工作得到廣東省科學院建設國內一流研究機構專項資金項目、國家自然科學基金項目和廣東省重點研發專項資助。(作者：朱漢斌 )

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