橡胶树是天然橡胶唯一的商业来源。在过去的三十年中,胶乳生理参数已被广泛应用于构建割胶制度,提高天然橡胶产量,监测橡胶树死皮病的发生,以及评估橡胶树无性系产胶性能等。胶乳无机磷含量和蔗糖含量是反应橡胶树胶乳代谢状态的重要指标,然而控制胶乳无机磷含量和蔗糖含量的候选基因尚未被研究。
近日,来自海南大学热带农林学院的唐朝荣课题组通过全基因组关联研究(GWAS)初步鉴定了橡胶树胶乳中控制无机磷含量和蔗糖含量的候选基因。研究结果为利用胶乳生理参数培育高产、耐割胶胁迫的橡胶树无性系提供了靶基因,并有望应用于橡胶树的高产分子育种。
本研究对218份橡胶树种质材料进行重测序分析,鉴定到7,835,736个单核苷酸多态性(SNP)标记并结合连续两年群体的胶乳无机磷含量和蔗糖含量表型测定进行全基因组关联研究。共有26个和11个单核苷酸多态性基因分别与无机磷含量和蔗糖含量显著相关。候选区段基因注释分析分别鉴定到了57个和29个控制无机磷含量和蔗糖含量的候选基因。基因的表达模式分析发现共计8个候选基因在胶乳中具有特异性高表达。其中DOF转录因子和组蛋白H2A基因已被功能注释,而其他候选基因的注释仍不清楚。这些结果将有助于了解胶乳中无机磷含量和蔗糖含量的遗传基础,以及利用胶乳生理参数选育高产橡胶树无性系。
文章亮点小结:
1,首次通过GWAS在橡胶树中鉴定控制无机磷含量和蔗糖含量 的候选基因。
2,研究共鉴定到29个控制Pi的候选基因,57控制蔗糖含量 的候选基因。
3,候选基因中共有8个基因在胶乳中具有特异性高表达。
4,分子标记和候选基因为橡胶树分子育种提供了靶基因。
关于作者:海南大学唐朝荣研究员和刘开业副教授是文章 通讯 作者。海南大学是论文第一单位。
文章链接:https://www.maxapress.com/article/doi/10.48130/TP-2023-0024
(图文:刘开业,审核:余文刚)