Учёные идентифицировали ген, регулирующий ширину стручка у овощной фасоли
Овощная (спаржевая) фасоль (Phaseolus vulgaris L.) — важная овощная культура в мире, съедобной частью которой являются незрелые стручки. Размеры стручка — длина, ширина и толщина — влияют на его величину и удобство сбора, особенно при ручном сборе, который распространён в Китае. Крупные стручки часто предпочтительны для ручного сбора. Группа исследователей под руководством профессоров Ся Чжэнцзюня и Л. Яньхуа из Северо-Восточного института географии и агроэкологии Китайской академии наук охарактеризовала и точно картировала ген PvPW1, связанный с шириной стручка у овощной фасоли. Работа опубликована в Journal of Genetics and Genomics.
Идентификация этого конкретного гена, связанного с шириной, толщиной и поперечным сечением стручка, может помочь в селекционных программах для создания сортов овощной фасоли с улучшенным сбором стручков и более высокой урожайностью.
В этом исследовании учёные создали биродительскую F1 популяцию для картирования от скрещивания сорта PI60234 (широкий плоский стручок) и сорта Dalong1 (узкий овальный стручок).
С помощью генотипирования и фенотипирования рекомбинантных растений они идентифицировали Phvul.006G072800, кодирующий белок β-1,3-глюканазу 9, как причинный ген для PvPW1 — локуса количественного признака, связанного с шириной стручка.
Ассоциативный анализ между фенотипом ширины стручка и генотипом PvPW1G3555C в 17 биродительских F2 популяциях показал, что аллель PvPW1G3555 положительно регулирует ширину стручка.
- 97.7% из 133 образцов с широким стручком несли аллель PvPW1G3555.
- 82.1% из 78 образцов с узким стручком несли аллель PvPW1C3555.
Это указывает на сильное давление отбора на PvPW1 в ходе селекции фасоли обыкновенной.
Используя данные повторного секвенирования 59 сортов фасоли обыкновенной, исследователи также обнаружили делецию 8 п.н. в интроне, связанную с аллелем PvPW1C3555, что привело к разработке InDel-маркера PvM436.
Генотипирование 317 образцов фасоли обыкновенной с помощью PvM436 показало, что образцы с аллелями PvM436247 и PvM436227 имели более широкие стручки по сравнению с теми, у которых был аллель PvM436219. Это подтвердило PvM436 как надёжный маркер для молекулярной селекции овощной фасоли.
Эти результаты подчёркивают, что PvPW1 является ключевым геном, регулирующим ширину стручка, и демонстрируют полезность маркера PvM436 для маркер-опосредованной селекции овощной фасоли.