本报讯 原产于非洲的豇豆,体型原本是短短的,有点像四季豆。那究竟是什么让原本身型短小如“霍比特人”的豇豆进入亚洲后变成了修长一族的“精灵”?近日,浙江省农科院蔬菜研究所豇豆瓠瓜课题组在豇豆荚长育种驯化和调控机制研究方面取得新进展,相关研究结果以论文形式发表于植物学国际知名期刊《Plant Biotechnology Journal》。
论文的第一兼共同通讯作者、省农科院蔬菜研究所研究员徐沛介绍说,豇豆长荚形成的遗传基础和分子机理一直是该领域重要科学问题,以往科学界通过多年的观察和记录,根据相关理论提出了长豇豆的“双重驯化”假说,而这一次则是从基因组学与细胞学两个角度科学解释了亚非两洲的豇豆“本是同根生”,却形态大相径庭的原因。
“利用课题组与美国加州大学河滨分校联合开发的最新豇豆60K SNP芯片对299份豇豆样品进行了全基因组SNP分型,经过比对分析鉴定,发现了控制豇豆长荚的基因片断,验证和发展了之前的假说。”徐沛介绍说:“同时,通过对豆荚发育动力学和细胞形态分析后发现,更为持久的细胞分裂能力决定了长荚的形成。”换言之,之前的研究没有明确亚洲豇豆的长荚究竟是因为里面的细胞变长了还是变多了让豇豆成了长豇豆。“我们发现,亚洲豇豆的荚部细胞不但没有变长反而比非洲的还要小一些,但分裂能力却强很多,通过对基因表达谱的分析发现,蔗糖信号、赤霉素信号可能与亚洲豇豆长荚中细胞分裂调控密切相关。”
这项研究成果,对未来豇豆新品种培育有非常重要的意义。“豇豆在非洲、美洲都是粮用的,只有在亚洲才是菜用的。现在某些菜用豇豆品种的荚长能长到1米以上,接下来我们的研究方向会在这次成果的基础上,从基因片断中找到控制长荚的基因并分离出来,通过基因编辑,定向应用到新品种当中去。”徐沛表示。这样就可以在保证口味优良的同时,让豇豆变得更长。“虽然更长的豇豆是否符合市场需求还有待观察,但这项研究成果对精准、高效育种工作来说,具有非常重要的意义。”本报记者 孟佳韵 通讯员 邵敏
