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武漢植物園在蓮藕膨大研究方麵取得新進展

  蓮是我國重要水生經濟作物,集觀賞、食用和藥用價值於一身。蓮的地下莖(發育早期為不膨大的藕帶,發育後期膨大成藕)不僅是一種重要的水生蔬菜,而且是進行無性繁殖的繁殖器官。熱型蓮的地下莖因不能膨大成藕,無法在亞熱帶地區和溫帶地區成功越冬,所以蓮藕膨大可保證蓮成功越冬和來年春季正常的發芽。 

  近日,Plant Molecular Biology發表了來自於武漢植物園的題為“Identification of QTLs and a putative candidate gene involved in rhizome enlargement of Asian lotus (Nelumbo nucifera)”的文章。該研究利用QTL定位和異源轉化技術,開展了蓮地下莖膨大機製的研究。該研究將熱帶蓮和溫帶蓮的F2分離群體進行了全基因組重測序技術,構建了一張含有236840個SNP的遺傳連鎖圖,進一步對地下莖膨大節數和膨大係數等性狀進行了QTL定位,獲得了3個穩定性QTL。進一步對主效QTL區間內基因進行轉錄組的分析,發現了對地下莖膨大有促進作用的基因NnBEL6。該基因的表達量在地下莖膨大過程中誘導表達通過異源轉化馬鈴薯實驗證實了NnBEL6對塊莖膨大的作用。本研究揭示了蓮藕膨大的遺傳基礎和候選基因,為增強蓮越冬繁殖能力提供了理論依據。 

  以上研究由中國科學院武漢植物園完成,劉豔玲副研究員為論文的第一作者,楊美研究員為通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金(31872136和31772353)、中國科學院生物資源計劃(KFJ-BRP-007-009)和中國科學院前沿科學重點研究計劃(QYZDB-SSW-SMC017)的資助。 

    論文鏈接 

   

  圖1 熱帶蓮和溫帶蓮的地下莖差異 

    

     

  圖2 地下莖性狀的QTL定位與候選基因篩選 

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