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嘉兴市农科院油菜育种团队与浙大合作发现光信号蛋白(BnFHY3) 调控油菜花瓣大小的新功能

来源:嘉兴农科院 时间:2024-01-02 浏览:

         近日植物学经典杂志The Plant Journal在线发表了嘉兴市农科院油菜育种团队与浙大蒋立希教授研究组合作的题为“Genome-wide-association study reveals the genetic basis for petal-size formation in rapeseed (Brassica napus) and CRISPR-Cas9 mediated mutagenesis of BnFHY3 for petal-size reduction”的研究论文,该论文揭示了油菜花瓣形成的分子基础,并且报道了一种光信号感应蛋白(BnFHY3)调在调控油菜花瓣大小中的新功能。

   

  

   

  油菜花瓣在保护生殖器官、为雌雄花器提供养分、吸引昆虫传粉等方面起着重要作用。然而,盛花期的花瓣形成厚密的花冠层,阻碍了入射阳光的光能利用效率。由于花瓣本身并不是有效的光合作用的器官,而且在形成过程中消耗大量的光合产物,因此在育种中选择小花瓣基因型,有利于提高群体光合效率,增加通风透光与密植,减轻病虫害的发生。在这项目研究中,嘉兴市农科院利用包含295份种质材料的浙大核心油菜资源库 (Wu et al., 2019),开展了全基因组关联分析(GWAS),鉴定到了20个与花瓣大小变异显著关联的SNPs,这些SNP与236个基因密切连锁。

   

  

   

  

   

  通过对基因组和转录组数据的交叉分析,并利用CRISPR-Cas9技术,成功创制了敲除多个油菜Far-Red Elongated Hypocotyl 3 同源基因的四突变体 (q-bnfhy3)。与野生型相比,q-bnfhy3突变体的花瓣面积比野生型减小8%左右。同时,这项研究揭示了光信号感应蛋白在调控油菜花瓣形成过程中的重要作用,这在以往对FHY3的研究中没有报道过。

  

  

  

   

  该论文由嘉兴市农科院为第一完成单位,与浙江大学合作完成。