中新网银川5月8日电(记者李佩珊)记者8日从宁夏农林科学院得悉,由该院农业生物技能研讨中心研讨员巩檑团队及临沂大学教授张洪霞联合展开的马铃薯研讨范畴获得严峻进展。相关研讨效果以“根据马铃薯单倍型基因组拼装与全基因组相关剖析判定糖含量及块茎产值候选基因”为题,发表于世界闻名期刊《园艺研讨》,该研讨根据基因组拼装和全基因组相关剖析,判定到影响马铃薯叶片糖分与块茎产值的重要基因,为马铃薯为分子育种供给重要靶点。
宁夏是我国重要的马铃薯主产区之一,马铃薯作为全球重要的非谷类粮食作物,在保证粮食安全和丰厚膳食结构方面含义严峻。但是,杂乱的基因组结构,尤其是具有特别性状的种质资源的参阅基因组匮乏,严峻限制了其产值与质量的靶向提高。
此次研讨中,科研团队以高淀粉、耐旱型的四倍体马铃薯种类“宁薯15”的花药培养后代为资料,成功构建出染色体等级的单倍型解析基因组。该基因组总拼装巨细为1.653Gb,各项目标优异,到达高质量植物基因组规范。经过比较基因组学剖析,发现多个与淀粉、蔗糖等代谢及类胡萝卜素组成相关的基因宗族阅历正向挑选。
一起,科研人员在141份马铃薯种质资猜中展开全基因组相关剖析,检测出53个与果糖、葡萄糖和蔗糖含量明显相关的数量性状位点,并清晰编码液泡膜糖转运蛋白的基因StTST2为与葡萄糖含量明显相关的候选基因。功用验证显现,过表达StTST2可明显提高光合速率、叶绿素和糖含量,添加生物量、块茎产值和种子数。免疫共沉淀试验证明,该蛋白与蔗糖转运蛋白SUT2直接互作,在糖分运送与堆集中发挥核心作用。
本研讨供给的自育优良种类的高质量单倍型基因组图谱,以及成功定位的要害基因,为马铃薯分子育种和定向遗传改进供给了丰厚的理论数据,也为马铃薯育种技能晋级、单产提高和工业高水平开展储藏了新质生产力。