环艺所在墨兰花朵性状分子标记和功能基因挖掘研究方面取得新进展-9游会

 近日，环艺所兰花研究室国兰研究团队在国际知名学术期刊horticulture research (中科院大类一区，if=8.7)在线发表题为“genome-wide association analysis identified molecular markers and candidate genes for flower traits in chinese orchid (cymbidium sinense)”的研究论文，环艺所杨凤玺研究员为论文第一作者，朱根发研究员为通讯作者。

 国兰是我国传统名贵花卉，拥有清香的气味和丰富多彩的瓣型，其中以花朵大、花姿优美且瓣型特异的品种最受追捧，花朵瓣型特征成为决定国兰观赏和经济价值并促进其产业发展的关键因素，然而基于分子标记辅助的功能基因挖掘在国兰，乃至兰属植物中还未见报道。本研究以广东特色国兰代表种墨兰为材料，精细评价了195个墨兰品种的花朵数量、花被片数量、花朵横径、花朵纵径、花朵长宽比，以及萼片、花瓣、唇瓣等花部结构的长、宽和长宽比共14个花部性状，基于genotyping-by-sequencing技术对这些性状进行了全基因组关联分析（gwas）。共鉴定出65,318,522个snps和3,906,176个indels，其中4,694个snps和477个indels与14个花部性状关联（-log₁₀(p)＞5），而这些关联的snps和indels相关的基因主要参与开花调控、激素通路、细胞分裂和代谢，并验证了与11个基因相关的20个候选snps和indels，证实了数据的可靠性。此外，深入分析了其中的csrbe基因，发现墨兰csrbe基因是调控其多花被片（奇花）性状的关键基因，在墨兰原生质体中高效过表达csrbe基因，墨兰csap3和cspi基因以及花器官边界调控基因cscuc和cstcp均受csrbe调控。总之，本研究利用墨兰自然变异群体的全基因组关联分析，获得了控制墨兰花朵瓣型性状的关键基因位点，对加快墨兰高效育种和花朵形态定向改良奠定了基础。

 本研究得到了国家自然科学基金（31872151和31672184）、广州市科技计划项目（2022b03j00703），广东省现代农业产业技术体系创新团队（2021kj121）和广东省农业科学院学科团队建设项目（202127td，r2020py-jx018和bz202006）等项目的资助。

       原文链接：