浙大農(nóng)學(xué)院張明方教授團(tuán)隊成功定位首個控制果實耐裂基因
? ? ? ?近日，國際知名植物學(xué)雜志Plant Biotechnology Journal正式在線以封面文章發(fā)表了浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院張明方教授團(tuán)隊題為“Ethylene-responsive factor 4?is associated with the desirable rind hardness trait conferring cracking resistance in fresh fruits of watermelon”的研究論文。 該研究首次報道了與新鮮果實耐裂相關(guān)的基因，不僅為進(jìn)一步闡明包括西瓜在內(nèi)的果實耐裂性機(jī)理提供了新見解，同時也有利于加速耐裂品種的精準(zhǔn)育種，為通過基因編輯等技術(shù)改良西瓜品種的耐裂性提供了重要的靶標(biāo)基因。
? 果實裂果是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍發(fā)生的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響果實的產(chǎn)量和商品性。西瓜在生產(chǎn)和物流過程中均易出現(xiàn)裂果現(xiàn)象，每年田間產(chǎn)量和商品瓜損失大。迄今為止，包括西瓜在內(nèi)的所有水果中均沒有與耐裂基因相關(guān)的報導(dǎo)，果實耐裂機(jī)制不清。因此，準(zhǔn)確量化耐裂性狀、精準(zhǔn)定位耐裂基因，能為培育耐裂品種提供重要的理論支撐，具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用前景。
? ? ? 研究人員通過利用多重指標(biāo)篩選，發(fā)現(xiàn)果皮硬度與西瓜的耐裂性高度相關(guān)；通過構(gòu)建F2分離群體，結(jié)合遺傳圖譜和BSA混池測序方法，首先將西瓜耐裂基因初步定位到10號染色體266 kb區(qū)間內(nèi)；再應(yīng)用高通量測序方法以及KASP分子標(biāo)記對F?2、F?3 群體進(jìn)行精細(xì)定位，將候選基因縮小到9732 bp，該區(qū)間只存在一個乙烯響應(yīng)因子編碼基因(ClERF4)。據(jù)此推斷，ClERF4基因可能與西瓜耐裂性高度相關(guān)；進(jìn)一步開發(fā)了ClERF4的KASP標(biāo)記，利用KASP標(biāo)記對設(shè)施和露地西瓜
同耐裂類型的104個品種資源進(jìn)行基因分型，分型結(jié)果有力支持ClERF4是控制果皮硬度和耐裂性的關(guān)鍵基因。基因家族分析顯示ClERF4屬于IIId亞家族，可能參與細(xì)胞壁木質(zhì)素的生物合成。
? ? ? ?浙江大學(xué)廖南嶠博士生為論文的第一作者，胡仲遠(yuǎn)副教授為共同第一作者，張明方教授為論文的通訊作者。本項目受國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家自然科學(xué)基金等項目支持。
? 原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13276
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