該研究得到973、國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等資助。
芝麻是重要的油料作物,含油量高,富含不飽和脂肪酸、芝麻素等人體有益物質。芝麻為二倍體,基因組較小,是油脂相關性狀研究的理想作物。研究團隊在前期完成芝麻基因組測序基礎上,篩選來自29個國家705份芝麻資源進行全基因組測序,發掘500多萬個SNP(單核苷酸多態性),構建了芝麻高密度單倍型圖譜。
對世界芝麻資源遺傳多樣性、群體結構進行分析發現,芝麻資源分化為南、北方兩個生態類型;對油脂、產量相關的56個重要農藝性狀進行全基因關聯分析,獲得關聯位點549個、候選基因46個。對芝麻含油量遺傳分析表明,芝麻含油量不僅受油脂代謝酶類調控,還受其他基因調控,如種皮顏色控制基因SiPPO、木質素合成基因SiNST1。這一發現為油料作物含油量的遺傳改良提供了新思路。通過對芝麻種子脂肪酸成分的關聯分析,發現了多個脂肪酸代謝關鍵基因,初步解析了芝麻油脂代謝調控網絡。研究還發現一系列與產量相關基因,這些基因的積累是芝麻育成品種產量較地方品種高的重要因素。
該研究為芝麻遺傳改良等奠定了基礎,也為油菜、大豆等主要油料作物相關研究、分子育種提供基礎數據和參考借鑒。