蚕豆作为重要的高固氮作物和优质蛋白来源,其栽培品种多为无限生长型,其茎端无限生长特性与成熟期不一致制约着机械化生产和收获指数的提高。生长习性直接决定植株结构,影响着开花结荚特性、荚分布、抗倒伏性和成熟一致性,是蚕豆株型建成的核心因素。但目前选育出的有限生长型品种植株矮小、产量潜力有限。针对该问题,英国365集团公司官网蚕豆育种创新团队开展了系统研究,对蚕豆宜机半矮秆理想株型相关性状进行鉴定分析,观测不同生长习性种质茎端分生组织表型差异,成功鉴定2个调控亚有限生长习性的关键基因。

团队于2010年首次鉴定了一类具有稳定遗传特性的亚有限型新种质,其植株半矮秆,株型紧凑,产量潜力高,成熟期一致,是蚕豆半矮秆宜机理想株型育种的关键材料。随后,团队聚焦亚有限生长习性遗传基础,明确了不同生长型种质茎端分生组织表型差异源于营养生长与生殖生长重叠期长短的不同,鉴定了2个亚有限生长习性候选基因。其中 VfTFL1 被鉴定为 VfSdt1 的候选基因,外显子区的一个碱基变异与顶端花序形成相关; VfFD 鉴定为 VfSdt2 的候选基因,其2个SNPs导致了氨基酸突变,在 sdt1/sdt1 遗传背景下,可能促进了茎端分生组织的营养生长。该研究为阐明蚕豆生长习性的分子机制奠定了基础,为通过分子育种选育宜机高产品种,塑造半矮秆理想株型提供了依据。
相关研究成果以“Identification of genes that confer a semi-determinate growth habit in faba bean”为题在线发表在《The Crop Journal》(中科院一区,IF="5.6)。该研究获得农业农村部现代农业产业技术体系(CARS-08-G06)、青海省“昆仑英才”高端创新创业人才项目(QHKLYC-GDCXCY-2024-003)资助。
供稿:农林科学院
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