全球变暖下，如何用基因改良提升蔓越莓产量？| BMC Plant Biology

发表期刊：BMC Plant Biology

论文标题：蔓越莓果实表皮蜡质的益处及其蜡关联分子标记的识别（Cranberry fruit epicuticular wax benefits and identification of a wax-associated molecular marker）

通讯作者：James Polashock

第一作者：Lindsay Erndwein

DOI：10.1186/s12870-023-04207-w

发表日期：2023年4月5日

背景

随着全球气候变化，整个北美蔓越莓种植区的非生物胁迫期将变得更为常见。极端高温和干旱条件的后果之一就是日灼病。日灼会损害发育中的浆果，并通过果实组织的损伤和/或继发性病原体感染降低其产量。给水果降温的主要方法是灌溉，但这需要消耗大量的水资源，还可能增加由真菌引起的果实腐烂。在其他果树作物中，表皮蜡质作为一种应对各种环境胁迫的屏障，可能是减轻蔓越莓晒伤的有效特征。

在本研究中，我们通过将高表皮蜡质含量与低表皮蜡质含量的蔓越莓果实置于受控的干燥和光/热暴露环境中，评估蔓越莓果实表皮蜡质在减弱与晒伤相关的应激方面的功能。我们对表皮蜡质分离的蔓越莓种群进行表皮果蜡水平的表型鉴定，并使用GBS进行基因分型。这些数据的定量性状位点(QTL)分析确定了一个与表皮蜡质表型相关的位点。在QTL区域内开发了一个SNP标记，用于标记辅助选择。

结果

与低表皮蜡质的蔓越莓相比，高表皮蜡质的蔓越莓在热/光和干燥试验后丢失的质量百分比较少，并保持较低的表面温度。QTL分析在1号染色体38782094 bp位置上发现了一个与表皮蜡质表型相关的标记。基因分型检测显示，针对所选的SNP纯合子的蔓越莓选择具有一致的高表皮蜡质评分。在这个QTL区域附近，还确定了一个与表皮蜡质合成相关的候选基因(GL1-9)。

结论

研究结果表明，高表皮蜡质可能有助于减少热/光和水应激对蔓越莓的影响：这是导致晒伤的两个主要因素。此外，本研究发现的分子标记可以用于标记辅助选择，以筛查蔓越莓幼苗是否具有高果实表皮蜡质的潜力。这项工作有助于在全球气候变化下推进蔓越莓作物的遗传改良。

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Cranberry fruit epicuticular wax benefits and identification of a wax-associated molecular marker

转自：“BMC科研永不止步”微信公众号

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