苹果产业面临着遗传单一性的挑战,少数几个主导品种缩小了遗传基础。这种多样性的减少,加上气候变化对水果质量和产量的不可预测的影响,凸显了扩大苹果种植业遗传多样性的紧迫性。

解锁苹果的基因蓝图形状和大小特征揭晓

迫切需要能够承受环境压力同时保持商业可行性的苹果品种。考虑到这些挑战,深入探索关键苹果性状的遗传决定因素,特别是果实的大小和形状,至关重要。

农业基因组学研究中心 (CRAG) 的最新研究加深了他们对苹果遗传学的理解。他们的研究于 2023 年 12 月 19 日发表在《园艺研究》杂志上,应用强大的基因组分析来查明与苹果果实大小和形状相关的基因。

本研究利用涵盖 REFPOP(欧洲收集的 534 个基因型(种质和后代),代表当前欧洲育种种质)的 355 种苹果基因型的大量数据集,深入探讨了苹果果实大小和形状的基因组基础。

通过全基因组关联(GWAS),研究小组确定了与这些性状相关的 59 个单核苷酸多态性(SNP),揭示了分布在染色体上的 71 个数量性状核苷酸(QTN),不包括 10 号和 15 号染色体。发现了 34 个 QTN影响大小和 37 影响形状为控制这些性状的遗传复杂性提供了新的线索。

该研究特别关注了 MdOFP17 和 MdOFP4 等基因,这些基因在不同果实形状的品种中表现出不同的表达水平,表明它们在果实发育中的关键作用。 RNA-seq数据分析进一步支持了这些基因在形状调节中的作用,提供了一个遗传透镜来观察苹果品种之间的表型多样性。

该研究对苹果果实特性的遗传框架进行了彻底的检查,不仅丰富了科学理解,而且提出了可以完善和加快苹果育种过程的有形遗传标记。

该研究的通讯作者 Maria José Aranzana 博士强调:“我们的研究结果为更有针对性的苹果育种方法铺平了道路,不仅注重提高产量和抗病性,还注重满足消费者对特定水果属性的偏好例如尺寸和形状。”

这些遗传标记的识别可能会彻底改变苹果育种,从而能够开发出将视觉吸引力与适应不同气候和抵抗疾病的能力结合起来的新品种。这种遗传洞察力有可能引导苹果生产走向更大的可持续性,并可能显着改变苹果产业的格局。