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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)控制桃樹開花需冷量的關(guān)鍵基因
作者：李晨 來源：中國科學(xué)報(bào)
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需冷量是桃的重要農(nóng)藝性狀，低需冷量是南方和設(shè)施桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心科學(xué)問題。近日，中國農(nóng)科院鄭州果樹研究所桃資源與育種團(tuán)隊(duì)利用基于結(jié)構(gòu)變異的全基因組關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)了控制桃需冷量的關(guān)鍵基因PpDAM6，并基于此開發(fā)了低需冷量育種標(biāo)記，為低需冷量分子育種提供了保障。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際期刊《植物生理學(xué)》（Plant Physiology）。
需冷量是打破落葉果樹休眠的必要條件，需冷量不足會(huì)導(dǎo)致花期晚、花期持續(xù)時(shí)間長甚至不能開花，從而降低產(chǎn)量和果實(shí)商品性。桃是對(duì)需冷量需求極為嚴(yán)格的樹種，是研究需冷量基因的優(yōu)異材料。前人研究已經(jīng)定位了多個(gè)需冷量數(shù)量性狀位點(diǎn)，但是控制需冷量的關(guān)鍵基因尚不明確。
該研究以345份不同需冷量的桃自然群體種質(zhì)為材料，利用全基因組結(jié)構(gòu)變異GWAS分析，鑒定到了一個(gè)控制需冷量的主效基因PpDAM6，該基因啟動(dòng)子區(qū)的30-bp結(jié)構(gòu)變異與需冷量表型高度相關(guān)。30-bp缺失僅存在于低需冷量品種中，并基于此開發(fā)了低需冷量分子標(biāo)記。
此外，研究還發(fā)現(xiàn)PpDAM6通過介導(dǎo)下游脫落酸生物合成基因的表達(dá)和胼胝質(zhì)的沉積，影響休眠的解除。研究結(jié)果進(jìn)一步豐富了需冷量主效基因?qū)π菝哒{(diào)控的分子機(jī)制認(rèn)知，同時(shí)也為育種家培育低需冷量桃品種提供重要的基因和變異資源。
該所桃資源與育種團(tuán)隊(duì)博士趙亞林、副研究員李勇為論文共同第一作者，研究員王力榮為論文通訊作者。研究得到國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、中國農(nóng)科院青年創(chuàng)新專項(xiàng)、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目、作物種質(zhì)資源保護(hù)項(xiàng)目等資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad291
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