豇豆产量相关性状的遗传解析:基于全基因组关联分析发掘关键候选基因及分子通路

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Molecular Breeding 3

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  为解决豇豆产量性状遗传基础不明的关键问题,来自浙江的研究团队通过对215份豇豆地方品种进行全基因组关联分析(GWAS),鉴定出24个显著关联的基因组区域和6个关键候选基因(VuG9806G022730等),涉及生长素调控、细胞扩张等通路,为分子育种改良豇豆产量提供了新靶点。

  

作为兼具粮食、饲料和蔬菜功能的重要豆科作物,豇豆(Vigna unguiculata [L.] Walp)的高产育种一直面临遗传机制不清的挑战。一项针对浙江地区215份豇豆地方品种的研究揭开了这一谜题:研究人员系统评估了单株分枝数(BNP)、每荚粒数(GNP)、荚果长度(PL)和单株荚果数(PNP)四大产量性状,通过高通量重测序获得3,880,169个高质量单核苷酸多态性(SNPs),群体结构分析显示这些材料可划分为四个与荚型显著相关的亚群。

全基因组关联分析(GWAS)像精准的分子探针,成功定位到24个与产量性状显著关联的基因组热点区域。单倍型分析揭示,这些位点的优势基因型对产量提升具有"四两拨千斤"的遗传效应。更令人振奋的是,基于G98参考基因组,研究团队锁定6个"明星候选基因":调控分枝数的VuG9806G022730和VuG9809G015960、影响结荚数的VuG9801G016500、决定荚长的VuG9801G008990等,这些基因在生长素信号转导、细胞扩张和子房发育等关键农艺性状形成通路中扮演核心角色。

这项研究如同绘制了豇豆高产性状的分子蓝图,不仅为分子标记辅助育种提供了精准靶点,更为破解全球粮食安全与膳食营养改善的难题提供了新思路。那些沉睡在地方品种中的优异等位基因,正在分子育种技术的唤醒下,孕育着豇豆产量的新突破。

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