近日,中國農業科學院油料作物研究所油菜遺傳育種創新團隊在油菜籽品質改良研究領域取得突破,相關成果發表于國際權威學術期刊《植物生物技術雜志》(Plant Biotechnology Journal)。這項研究揭示了正向調控維生素 E 和負向調控硫苷含量的分子機制,為油菜籽品質提升提供了關鍵的基因資源與技術支撐。
維生素 E 是人體和動物生長發育不可或缺的營養素,主要存在于植物油中。它就像身體的 “抗氧化衛士”,能調節免疫、延緩衰老,還對預防癌癥有著重要作用。而油菜籽餅粕中含有的硫苷,會降低其飼用價值,若能降低硫苷含量,油菜籽餅粕就能成為優質的牲畜飼料。所以,發掘調控油菜種子維生素 E 和硫苷合成的關鍵基因,對油菜籽高品質育種意義重大。
為了攻克這一難題,研究團隊運用了全基因組關聯分析、遺傳互補、定點誘變等先進技術手段。他們在甘藍型油菜群體中,精準檢測到與維生素 E 含量相關的主效 QTL-qVE.C02 ,并成功克隆出目標基因 BnaC02.VTE4。經過深入研究發現,該基因第二個內含子 3' 剪接位點上 A 到 G 的堿基變異,正是導致油菜籽維生素 E 和硫苷含量出現差異的直接原因。
不僅如此,研究團隊還通過轉錄組和代謝組聯合分析,進一步闡明了維生素 E 和硫苷生物合成通路對底物的競爭關系。這就好比兩個工廠在爭奪相同的原材料,了解了它們的競爭模式,就能更好地調控生產,從而實現油菜籽高維生素 E 和低硫苷綜合改良的育種目標。
據悉,該研究得到青海省帥才科學家負責制項目、中央公益性科研院所基本科研業務費、中國農業科學院科技創新工程、現代農業產業技術體系的支持。(記者宋雅娟)