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科技日報記者 葉青 通訊員 鄒文平

9月8日，記者從廣東省農(nóng)業(yè)科學院獲悉，該院蔬菜研究所葉菜豆類資源與育種團隊聯(lián)合中山大學、浙江省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所在長豇豆基因組研究方面的成果，完成了長豇豆接近完整的基因組組裝，并克隆了豇豆莢花青素合成的關(guān)鍵基因，相關(guān)成果刊發(fā)于《Plant Biotechnology Journal》。

長豇豆是一種重要豆類蔬菜，被譽為亞洲十大栽培蔬菜之一，中國是世界上長豇豆最大的種植和消費國。

“目前現(xiàn)有長豇豆基因組組裝仍存在一定數(shù)量的間隙和未定位序列，這給功能基因組學研究帶來挑戰(zhàn)。”論文共同第一作者、廣東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所葉菜豆類資源與育種團隊楊易博士介紹，外觀和營養(yǎng)是蔬菜重要的品質(zhì)性狀，花青素賦予植物絢麗色彩的同時亦有保健功效，然而，調(diào)控豇豆莢花青素積累的關(guān)鍵基因仍然未知。

該團隊利用多種平臺的測序數(shù)據(jù)，完成了長豇豆“豐產(chǎn)6號”接近完整的基因組，解鎖了豇豆基因組中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的著絲粒區(qū)域、端粒區(qū)域及大片段重復(fù)序列等，這是目前最完整的豇豆基因組，為開展基因定位分析、標記輔助選擇等一系列分子模塊設(shè)計育種研究提供了極為寶貴的基礎(chǔ)資源支撐。

“我們在‘豐產(chǎn)6’的基因組中鑒定了181個NBS-LRR基因，發(fā)現(xiàn)根的NBS-LRR基因中位表達量最高，表明根可能對微生物接觸有增強的反應(yīng)，可能是由于根部更容易受到感染。”楊易說。

基于此，研究團隊克隆出豇豆莢花青素合成的關(guān)鍵基因。同時，綜合利用該高質(zhì)量基因組組裝和大規(guī)模轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，成功鑒定出一個控制長豇豆豆莢色澤的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子基因VuMYB114。這為闡明長豇豆花青素代謝途徑的精細調(diào)控機制，以及未來設(shè)計育種提高豆莢的外觀及營養(yǎng)價值奠定了基礎(chǔ)。

研究人員表示，此次研究成果是豇豆基因組學研究的重要突破，為豇豆研究領(lǐng)域提供了新的有力工具和重要理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果的產(chǎn)出，將有力推動功能基因組學在長豇豆中的應(yīng)用，有助于更快培育出性狀更優(yōu)異、品質(zhì)更佳的新品系，以促進長豇豆的產(chǎn)量與質(zhì)量的提升。