記者從中國農(nóng)業(yè)科學院獲悉,該院油料作物研究所油菜種質(zhì)資源團隊于近日揭示了油菜育種過程中產(chǎn)量提升和適應性改良的分子基礎,為進一步提升油菜產(chǎn)量提供了重要的理論基礎和豐富的基因資源。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然遺傳學(Nature Genetics)》上。
據(jù)介紹,油菜約占國產(chǎn)植物油產(chǎn)量的50%,持續(xù)提升油菜產(chǎn)量對保障我國油料供給具有重要作用。目前大面積種植的甘藍型油菜是20世紀50年代從國外引進,經(jīng)幾代育種家改良形成了中國特有的“半冬性”類型,單產(chǎn)由最初的30公斤/畝持續(xù)提升至目前的130公斤/畝以上,為提升我國油料供給水平作出了重要貢獻,然而“半冬性”油菜產(chǎn)量提升和適應性改良的分子基礎尚不清楚。
為此,該團隊精選了418份具有生態(tài)類型、地理來源和育種時期代表性的全球甘藍型油菜種質(zhì)資源,通過大規(guī)模表型組和基因組變異分析,發(fā)現(xiàn)半冬性油菜育種在中國經(jīng)歷了環(huán)境適應和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)選擇育種兩個階段,基因組分析表明控制發(fā)育節(jié)律、株型、葉綠素含量和抗逆性相關(guān)基因,以及控制千粒重、每角果粒數(shù)、全株有效角果數(shù)、株高、硫苷和芥酸等相關(guān)基因均受到強烈選擇,分別導致適應性、產(chǎn)量和品質(zhì)不斷提升。
通過全基因組關(guān)聯(lián)分析,該團隊共鑒定出控制56個重要育種性狀的遺傳位點628個,發(fā)掘了一批調(diào)控株型、產(chǎn)量和品質(zhì)的候選基因,包括功能得到驗證的千粒重調(diào)控基因BnRRF,構(gòu)建了多性狀的基因調(diào)控網(wǎng)絡。