浙大农学院张明方教授团队成功定位首个控制果实耐裂基因

编辑: 时间:2020年03月30日 访问次数:1114

       近日,国际知名植物学杂志Plant Biotechnology Journal正式在线以封面文章发表了浙江大学农学院张明方教授团队题为“Ethylene-responsive factor 4 is associated with the desirable rind hardness trait conferring cracking resistance in fresh fruits of watermelon”的研究论文。 该研究首次报道了与新鲜果实耐裂相关的基因,不仅为进一步阐明包括西瓜在内的果实耐裂性机理提供了新见解,同时也有利于加速耐裂品种的精准育种,为通过基因编辑等技术改良西瓜品种的耐裂性提供了重要的靶标基因。


  果实裂果是农业生产中普遍发生的现象,严重影响果实的产量和商品性。西瓜在生产和物流过程中均易出现裂果现象,每年田间产量和商品瓜损失大。迄今为止,包括西瓜在内的所有水果中均没有与耐裂基因相关的报导,果实耐裂机制不清。因此,准确量化耐裂性状、精准定位耐裂基因,能为培育耐裂品种提供重要的理论支撑,具有重要科学意义和应用前景。


      研究人员通过利用多重指标筛选,发现果皮硬度与西瓜的耐裂性高度相关;通过构建F2分离群体,结合遗传图谱和BSA混池测序方法,首先将西瓜耐裂基因初步定位到10号染色体266 kb区间内;再应用高通量测序方法以及KASP分子标记对F 2F 3 群体进行精细定位,将候选基因缩小到9732 bp,该区间只存在一个乙烯响应因子编码基因(ClERF4)。据此推断,ClERF4基因可能与西瓜耐裂性高度相关;进一步开发了ClERF4KASP标记,利用KASP标记对设施和露地西瓜

同耐裂类型的104个品种资源进行基因分型,分型结果有力支持ClERF4是控制果皮硬度和耐裂性的关键基因。基因家族分析显示ClERF4属于IIId亚家族,可能参与细胞壁木质素的生物合成。

       浙江大学廖南峤博士生为论文的第一作者,胡仲远副教授为共同第一作者,张明方教授为论文的通讯作者。本项目受国家西甜瓜产业技术体系、国家自然科学基金等项目支持。


  原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13276