提升10倍！中科院植物所博士生以第一作者在Advanced Science上发表研究成果，构建葡萄高效分子育种体系

随着全球气候变化加剧，葡萄产业面临极端气候频发导致的多种环境胁迫及糖酸失衡、花色苷含量下降等严峻挑战，亟需培育具有自主知识产权的高环境韧性、高品质新品种。然而，葡萄童期较长、杂合度高，导致传统育种周期长、效率低，而现有分子标记密度不足制约着复杂性状的精细定位及其在多性状聚合育种中的应用。此外，复杂性状的表型高通量精准获取也成为育种中的瓶颈问题。因此，开发高精度分子标记和高通量表型获取工具，解析环境韧性和品质性状遗传网络，对加速葡萄品种改良具有重要意义。

中科院植物所葡萄与葡萄酒科学研发团队针对上述问题开展研究，开发葡萄200K Axiom® SNP芯片，标记密度达每2.8kb一个SNP，较国际现有芯片分辨率提升10倍。配套开发的高通量表型平台可实现每秒钟获取单果124个性状的采集效率，较人工测量提速显著，并通过复合性状算法实现了多维表型的降维。通过三个F1代杂交群体（471份材料）的多组学分析，首次定位到调控果形的bHLH017基因和抗寒关键基因NAC08。并通过实验验证山葡萄（V. amurensis）中的VaNAC08基因通过调控下游棉子糖合成酶VaRFS6的表达，进而调控葡萄细胞的抗寒性。这些结果表明该育种体系在性状分子标记挖掘及候选基因精细定位等方面的高效性。

该研究为葡萄分子标记育种提供了分子标记库和高通量表型获取工具，相关技术获得国家发明专利授权并应用于葡萄新品种选育。

研究成果于近日在线发表于国际学术期刊Advanced Science上。植物所已毕业博士研究生张玉玉、助理研究员王勇健，湖南农业大学Michael Henke博士为共同第一作者，植物所梁振昌研究员和代占武研究员为共同通讯作者。中法葡萄与葡萄酒联合实验室法方合作者Pierre-Francois Bert副教授、西班牙葡萄与葡萄酒研究所Pablo Carbonell-Bejerano研究员、植物所范培格研究员、王毅副研究员等也参与了该工作。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队等项目的资助。

论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202412587

整合高密度芯片与高通量表型实现对葡萄关键农艺性状的遗传结构精确解析