2020-04-23 16:34:00
“芽變選種”在蘋果新品種選育中應用多年,但科研人員一直沒有找出這種方法背后的分子生物學機制。近日,山東農(nóng)業(yè)大學陳學森教授團隊創(chuàng)新性地揭示蘋果轉錄因子MdMYB1啟動子甲基化水平與果皮花青苷含量有明顯的負相關關系,據(jù)此研發(fā)的新技術可使蘋果育種縮短近三年。
被譽為“水果之王”的蘋果無論口感還是營養(yǎng)價值,在水果中都名列前茅。我國蘋果種植面積和產(chǎn)量均占世界50%以上。但選育出一個好品種動輒需要十余年,如何縮短培育年限成為科研人員一直致力解決的難題。
果樹芽變是果樹體細胞突變的一種,是指突變發(fā)生在芽的頂端分生組織細胞中,當芽萌發(fā)長成枝條,在性狀上表現(xiàn)出與原性狀不同??蒲腥藛T通過對芽變發(fā)生的變異進行選擇,研發(fā)出芽變選種這一新品種選育方法。但對于果樹芽變的分子生物學機制,科研人員并不清楚。
果皮花青苷含量是影響著色程度的關鍵因素。學者們前期的研究發(fā)現(xiàn),蘋果轉錄因子Md-MYB1能夠調(diào)控蘋果果實花青苷的合成,從而影響果實著色。陳學森團隊系統(tǒng)研究不同蘋果芽變品種著色差異原因,發(fā)現(xiàn)蘋果轉錄因子MdMYB1啟動子甲基化水平與果皮花青苷含量呈現(xiàn)顯著的負相關關系,也就是說MdMYB1啟動子甲基化水平越高,果皮花青苷含量越低,果皮顏色就越淺,反之則果皮顏色就越深。
在這些理論成果支撐下,陳學森團隊創(chuàng)新性地研發(fā)了基于Md-MYB1基因啟動子甲基化水平檢測的蘋果紅色芽變早期分子鑒定技術。這項技術把常規(guī)芽變選種方法與分子技術有機結合起來,實現(xiàn)了對蘋果紅色變異的早期、快速、準確的鑒定,提高蘋果芽變選種效率和準確度,明顯比常規(guī)芽變選種方法縮短2—3年的育種年限,并獲得國家發(fā)明專利。(王延斌 郭翠華)