光明網(wǎng)訊（記者 宋雅娟 張蕃）近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所油菜種質(zhì)資源團(tuán)隊(duì)揭示了油菜育種過程中產(chǎn)量提升和適應(yīng)性改良的分子基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提升油菜產(chǎn)量提供了重要的理論基礎(chǔ)和豐富的基因資源。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上。

現(xiàn)代油菜育種過程中的全基因組選擇及關(guān)聯(lián)位點(diǎn)

油菜群體遺傳變異及重要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)位點(diǎn)基因組分布

據(jù)伍曉明研究員介紹，油菜約占國(guó)產(chǎn)植物油產(chǎn)量的50%，持續(xù)提升油菜產(chǎn)量對(duì)保障我國(guó)油料供給具有重要作用。目前大面積種植的甘藍(lán)型油菜是20世紀(jì)50年代從國(guó)外引進(jìn)，經(jīng)幾代育種家改良形成了中國(guó)特有的“半冬性”類型，單產(chǎn)由最初的30公斤/畝持續(xù)提升至目前130公斤/畝以上，為提升我國(guó)油料供給水平作出了重要貢獻(xiàn)，然而“半冬性”油菜產(chǎn)量提升和適應(yīng)性改良的分子基礎(chǔ)尚不清楚。

為此，該團(tuán)隊(duì)精選了418份具有生態(tài)類型、地理來源和育種時(shí)期代表性的全球甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，通過大規(guī)模表型組和基因組變異分析，發(fā)現(xiàn)半冬性油菜育種在中國(guó)經(jīng)歷了環(huán)境適應(yīng)和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)選擇育種兩個(gè)階段，基因組分析表明控制發(fā)育節(jié)律、株型、葉綠素含量和抗逆性相關(guān)基因，以及控制千粒重、每角果粒數(shù)、全株有效角果數(shù)、株高、硫苷和芥酸等相關(guān)基因均受到強(qiáng)烈選擇，分別導(dǎo)致適應(yīng)性、產(chǎn)量和品質(zhì)不斷提升。通過全基因組關(guān)聯(lián)分析共鑒定出控制56個(gè)重要育種性狀的遺傳位點(diǎn)628個(gè)，發(fā)掘了一批調(diào)控株型、產(chǎn)量和品質(zhì)的候選基因，包括功能得到驗(yàn)證的千粒重調(diào)控基因BnRRF，構(gòu)建了多性狀的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

據(jù)了解，該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物種質(zhì)資源保護(hù)項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。