東北地理所克隆菜豆豆莢寬度的主效基因PvPW1
菜豆既是蔬菜又作為“小雜糧”，可與其它糧食作物合理搭配，平衡人體所需營養元素。在我國，手工直接采摘是菜豆的主要采收方式，菜豆豆莢形態—莢長、莢寬和莢厚直接影響豆莢大小和采收的難易程度。通過增加豆莢的莢寬獲得形態較大的豆莢，能夠提高人工采收的效率。
東北地理所研究團隊以窄豆莢表型的菜豆品種大龍1號（豆莢寬度12 mm）為母本、寬豆莢表型的菜豆品種PI60234（豆莢寬度21 mm）為父本（圖A），通過傳統的圖位克隆技術，完成了PvPW1基因的精細定位，進一步利用17組雙親遺傳群體對PvPW1基因調控豆莢寬度的功能進行驗證。研究發現，133個寬豆莢菜豆品系中97.7%為PvPW1G3555單倍型（圖B），78個窄豆莢品系中82.1%為PvPW1C3555單倍型（圖C），說明PvPW1G3555單倍型正調控菜豆豆莢寬度，且PvPW1基因已在菜豆的人工選擇育種中受到選擇。59個菜豆品種的重測序結果顯示PvPW1基因內含子中8-bp的插入與PvPW1G3555單倍型相關聯。基于此，該研究開發了可用于分子輔助育種的InDel分子標記PvM436。對317個菜豆品系進行基因分型的結果顯示，PvM436247和PvM436227基因型個體的豆莢寬度大于PvM436219基因型個體（圖D）。該研究克隆了控制菜豆豆莢寬度的主效基因PvPW1，基于該基因的多態性開發了可用于分子輔助育種的PvM436分子標記，對于利用分子輔助手段進行菜豆豆莢形態的定向改良提供理論基礎和實踐指導。
研究成果近期發表在遺傳學領域一區期刊《Journal of Genetics and Genomics》上，東北地理所徐坤項目副研究員為論文第一作者，東北地理所夏正俊研究員、李艷華正高級工程師，黑龍江大學劉大軍副研究員和中國農業科學院作物科學研究所武晶研究員為共同通訊作者。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項（XDA28070000）、黑龍江省自然科學基金（TD2023C005）、國家自然科學基金（32372029和32001506）等項目資助。
論文信息：
Xu,K.,Zhu,J.L.,Zhai,H.,Yang,Q.,Zhou,K.Q.,Song,Q.J.,Wu,Jing*,Liu D.J. *,Li,Y.H. *,Xia,Z.J.*,A single-nucleotide polymorphism in PvPW1 encoding β-1,3-glucanase 9 is associated with pod width in Phaseolus vulgaris L. Journal of Genetics and Genomics,https://doi.org/10.1016/j.jgg.2024.09.020.
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