近日,中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所油菜遺傳育種創(chuàng)新團隊在油菜籽品質(zhì)改良研究領域取得突破,相關成果發(fā)表于國際權威學術期刊《植物生物技術雜志》(Plant Biotechnology Journal)。這項研究揭示了正向調(diào)控維生素 E 和負向調(diào)控硫苷含量的分子機制,為油菜籽品質(zhì)提升提供了關鍵的基因資源與技術支撐。
維生素 E 是人體和動物生長發(fā)育不可或缺的營養(yǎng)素,主要存在于植物油中。它就像身體的 “抗氧化衛(wèi)士”,能調(diào)節(jié)免疫、延緩衰老,還對預防癌癥有著重要作用。而油菜籽餅粕中含有的硫苷,會降低其飼用價值,若能降低硫苷含量,油菜籽餅粕就能成為優(yōu)質(zhì)的牲畜飼料。所以,發(fā)掘調(diào)控油菜種子維生素 E 和硫苷合成的關鍵基因,對油菜籽高品質(zhì)育種意義重大。
為了攻克這一難題,研究團隊運用了全基因組關聯(lián)分析、遺傳互補、定點誘變等先進技術手段。他們在甘藍型油菜群體中,精準檢測到與維生素 E 含量相關的主效 QTL-qVE.C02 ,并成功克隆出目標基因 BnaC02.VTE4。經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn),該基因第二個內(nèi)含子 3' 剪接位點上 A 到 G 的堿基變異,正是導致油菜籽維生素 E 和硫苷含量出現(xiàn)差異的直接原因。
不僅如此,研究團隊還通過轉(zhuǎn)錄組和代謝組聯(lián)合分析,進一步闡明了維生素 E 和硫苷生物合成通路對底物的競爭關系。這就好比兩個工廠在爭奪相同的原材料,了解了它們的競爭模式,就能更好地調(diào)控生產(chǎn),從而實現(xiàn)油菜籽高維生素 E 和低硫苷綜合改良的育種目標。
據(jù)悉,該研究得到青海省帥才科學家負責制項目、中央公益性科研院所基本科研業(yè)務費、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系的支持。(記者宋雅娟)