近期,我院陆光远博士在南方多功能油菜的遗传改良领域取得了突破性进展,其研究成果以‘Comprehensive Morphological and Molecular Insights into Drought Tolerance Variation at Germination Stage in Brassica napus Accessions’为题于2024年11月24日发表在中科院二区SCI期刊《Plants》上。通过与浙江大学蒋立希教授的紧密合作,项目组利用先进的人工智能种子表型平台,深入解析了来自全球196份油菜种质资源在干旱胁迫条件下的种子萌发动力学特征参数。经过系统的综合评价,成功鉴定出18份在萌发期展现出极端抗旱能力的材料,这些材料为油菜抗逆性的遗传改良提供了极为宝贵的亲本资源。
在此基础上,项目组进一步通过全基因组关联分析,在A01染色体上精确锁定了与抗旱性显著相关的区域,并发现了关键的候选基因BnaNCED3。该基因的等位变异对油菜的抗旱性能具有显著影响,且在抗旱油菜种质中的表达量显著提升,因此被视为抗旱性的重要候选基因。针对这一基因的等位变异,项目组成功开发了多个CAP标记,这些标记在分子标记辅助育种中具有广阔的应用前景。
油菜全基因组关联分析及抗旱候选基因NCED3的等位变异
油菜抗旱性的基因调控网络
此外,项目组还与华中农业大学展开合作,承担了傅廷栋院士培育的12个油菜新品种的区域试验任务,旨在筛选出更适合南方种植的多功能油菜新品种。2023级本科生陈满奕、孔函棹、万福祥和林佳薇参与了此次科研活动。据傅廷栋院士介绍,油菜作为我国最主要的冬季油料作物,年种植面积稳定在1.1亿亩,年产量高达1400万吨,占国产植物食用油总量的50%以上,对于保障我国食用油安全具有举足轻重的地位。同时,油菜还具有蔬菜、饲料、观赏、绿肥等多种用途,经济价值十分显著。特别是在我国南方地区,还有6000万亩的冬闲田亟待开发利用,这对于推动油菜产业发展、助力乡村振兴具有十分重要的意义。
本科生参与油菜播种试验
撰稿:陆光远 审稿:张玲 签发:王春