近日,四川农业大学生命科学学院吴琦教授领衔的植物次生代谢调控团队在苦荞芦丁品质形成基因研究方面取得重要突破。该研究通过全基因组关联分析(GWAS),成功定位到调控苦荞芦丁含量的新基因FtS1Fa1。
苦荞是一种富含黄酮类化合物的杂粮作物,其中芦丁是其主要的活性成分,具有显著的保健功效和药理特性。因此,提高苦荞芦丁含量对于提升其品质和经济效益具有重要意义。该研究整合了101份苦荞材料的芦丁含量和全基因组重测序数据,通过群体遗传结构分析,发现苦荞材料群体结构丰富,且群体遗传结构差异与芦丁含量分布高度关联。进一步基于GWAS分析,成功定位到芦丁含量核心关联位点Ft4:1777524,并锁定候选基因FtS1Fa1(图1)。初步的功能鉴定表明,FtS1Fa1基因通过上调芦丁合成通路关键酶基因的表达,显著促进苦荞中芦丁的积累。本研究的发现不仅丰富了对苦荞黄酮品质性状形成遗传机制的认识,而且为苦荞黄酮品质育种提供了新的候选基因。

图1 苦荞芦丁含量的全基因组关联分析
以上研究成果以“Genome-wide association study reveals of aFtS1Fa1gene regulating rutin biosynthesis in Tartary buckwheat”为题,发表于生物学领域二区TOP期刊《Plant Physiology and Biochemistry》。该研究论文以赵海霞教授为通讯作者,硕士生毛远彬与已毕业博士生王磊为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目(32372032)和四川省自然科学基金面上项目(2023NSFSC0219)的支持。
全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942825003328#ack0010