近日,广东省农科院蔬菜所在Nature Communications期刊上发表题为“Sub-pangenome analysis reveals structural variants associated with fruit color and bacterial wilt resistance in eggplant”的研究成果。广东省农科院蔬菜所游倩副研究员、华南农业大学园艺学院彭泽副教授、蔬菜所李植良研究员、蔬菜所联培博士研究生江姚兰、华南农业大学园艺学院硕士研究生万鹏龙为论文共同第一作者。华南农业大学园艺学院廖毅教授、蔬菜所李涛研究员、孙保娟研究员、游倩副研究员为论文共同通讯作者。
该研究通过GWAS分析挖掘了调控茄子果色的重要遗传位点,并首次在茄子的第10号染色体上发现了一个约12.4 Mb的染色体倒位与紫果色表型存在极强关联。这一倒位本研究茄子群体中频率达到了50.44%,在中国茄子品种中更是高达70.80%。这个倒位是通过与一个已知的调控因子—SmMYB1基因“搭便车”(hitchhiking)的形式被人工选择下来。群体遗传学分析显示,携带该倒位的群体遗传多样性显著降低,且该区域出现了一个巨大的连锁单体型和抑制重组的现象。这表明,这个倒位很可能是茄子在中国被驯化或改良的过程中,因人工选择使紫色性状迅速增加并固定下来,形成了独特的“中国茄子”遗传印记。
在青枯病抗性研究方面,团队通过多类型变异的GWAS分析,定位到多个稳定的抗性相关位点。研究锁定了三个关键的抗病基因/位点:SmCYP82D47基因中的终止密码子提前突变显著降低抗性水平;同时,SmEPS1和SmRoq1同源基因在不同材料中存在明显的拷贝数变异,并与抗病表型密切相关。这三个基因位点呈现出了清晰的协同作战模式:SmCYP82D47的功能是基础,当其功能完整时,高拷贝数的辅助基因SmEPS1或SmRoq1能进一步提升抗性;而当SmCYP82D47功能丧失时,即使有高拷贝的辅助基因,植株仍可能易感病。这为通过多基因聚合育种培育高抗品种提供了明确的理论指导。
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