中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所油菜種質(zhì)資源團(tuán)隊揭示了油菜育種過程中產(chǎn)量提升和適應(yīng)性改良的分子基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提升油菜產(chǎn)量提供了重要的理論基礎(chǔ)和豐富的基因資源。

 

      據(jù)伍曉明研究員介紹，油菜約占國產(chǎn)植物油產(chǎn)量的50%，持續(xù)提升油菜產(chǎn)量對保障我國油料供給具有重要作用。目前大面積種植的甘藍(lán)型油菜是20世紀(jì)50年代從國外引進(jìn)，經(jīng)幾代育種家改良形成了中國特有的“半冬性”類型，單產(chǎn)由最初的30公斤/畝持續(xù)提升至目前130公斤/畝以上，為提升我國油料供給水平作出了重要貢獻(xiàn)，然而“半冬性”油菜產(chǎn)量提升和適應(yīng)性改良的分子基礎(chǔ)尚不清楚。

 

      為此，該團(tuán)隊精選了418份具有生態(tài)類型、地理來源和育種時期代表性的全球甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，通過大規(guī)模表型組和基因組變異分析，發(fā)現(xiàn)半冬性油菜育種在中國經(jīng)歷了環(huán)境適應(yīng)和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)選擇育種兩個階段，基因組分析表明控制發(fā)育節(jié)律、株型、葉綠素含量和抗逆性相關(guān)基因，以及控制千粒重、每角果粒數(shù)、全株有效角果數(shù)、株高、硫苷和芥酸等相關(guān)基因均受到強(qiáng)烈選擇，分別導(dǎo)致適應(yīng)性、產(chǎn)量和品質(zhì)不斷提升。通過全基因組關(guān)聯(lián)分析共鑒定出控制56個重要育種性狀的遺傳位點628個，發(fā)掘了一批調(diào)控株型、產(chǎn)量和品質(zhì)的候選基因，包括功能得到驗證的千粒重調(diào)控基因BnRRF，構(gòu)建了多性狀的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

 

      該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物種質(zhì)資源保護(hù)項目和國家自然科學(xué)基金等項目的資助。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上。