陕西
菜豆既是蔬菜，又可作为“小杂粮”与其它作物合理搭配，平衡人体所需营养元素。当前，菜豆的基因克隆和功能解析处于起步阶段，其育种工作以常规育种为主，尚未搭建起分子设计育种模块。克隆并解析菜豆主要农艺性状，尤其是豆荚形态、品质等相关的调控基因，可以为以分子设计育种方式培育优良菜豆新品种提供理论基础。
近日， 中国科学院东北地理所夏正俊/李艳华团队与合作团队在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“A single-nucleotide polymorphism in PvPW1 encoding β-1,3-glucanase 9 is associated with pod width in Phaseolus vulgaris L.”的研究论文。该研究克隆了控制菜豆豆荚宽度的主效基因PvPW1，发现该基因在人工育种中受到选择，并基于该基因的多态性开发了可用于分子辅助育种的InDel分子标记PvM436。
该研究配制大龙1号(豆荚宽度12 mm)和PI60234 (豆荚宽度21 mm)双亲遗传群体，通过传统的图位克隆技术，完成 PvPW1基因的精细定位。利用17组双亲遗传群体对 PvPW1基因调控豆荚宽度的功能进行验证。133个宽豆荚菜豆品系中97.7%为 PvPW1G3555单倍型，78个窄豆荚品系中82.1%为 PvPW1C3555单倍型，说明 PvPW1G3555单倍型正调控菜豆豆荚宽度，且 PvPW1基因已在菜豆的人工选择育种中得到应用。59个菜豆品种的重测序结果显示 PvPW1基因内含子中8-bp的插入与 PvPW1G3555单倍型相关联。基于此，该研究开发了PvM436分子标记。对317个菜豆品系进行基因分型的结果显示，PvM436 247和PvM436 227基因型个体的豆荚宽度大于PvM436 219基因型个体。
PvPW1基因调控菜豆豆荚宽度。A：133个宽豆荚菜豆品系(豆荚宽度不小于17 mm)中97.7%为PvPW1G3555单倍型，2.3%为PvPW1C3555单倍型；B：78个窄豆荚品系(豆荚宽度不大于12 mm)中82.1%为PvPW1C3555单倍型，17.9%为PvPW1G3555单倍型；C：PvM436247和PvM436227基因型个体的豆荚宽度大于PvM436219基因型个体。n表示菜豆品系数量。
作者简介
中国科学院东北地理与农业生态研究所徐坤副研究员为该论文第一作者。中国科学院东北地理与农业生态研究所夏正俊研究员、李艳华正高级工程师、黑龙江大学刘大军副研究员和中国农业科学院作物科学研究所武晶研究员为共同通讯作者。该工作得到中国科学院战略性先导科技专项、黑龙江省自然科学基金研究团队项目和国家自然科学基金等项目资助。
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