白蕓豆、紅蕓豆……普通菜豆高蛋白、低脂肪，是全球種植范圍最廣、栽培面積最大、食用人群最多的食用豆類。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，普通菜豆全世界年總產(chǎn)量超過(guò)3000萬(wàn)噸，約占食用豆類總產(chǎn)量的50%，僅次于大豆。在我國(guó)，普通菜豆年產(chǎn)量為133萬(wàn)噸，居世界第五，是我國(guó)主要的出口創(chuàng)匯商品之一。
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所特色農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外6家科研單位，對(duì)來(lái)自19個(gè)國(guó)家的683份普通菜豆資源的全基因組進(jìn)行重測(cè)序，并在緯度跨度、光照時(shí)間長(zhǎng)短差異明顯的四地（黑龍江哈爾濱、河南南陽(yáng)、貴州畢節(jié)和海南三亞）開(kāi)展了三年的主要農(nóng)藝性狀的表型鑒定，明確了普通菜豆種質(zhì)資源的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為培育高產(chǎn)與抗病的普通菜豆提供了寶貴的遺傳資源，引領(lǐng)了普通菜豆種質(zhì)資源學(xué)和功能基因組學(xué)的發(fā)展。12月23日24時(shí)，相關(guān)研究成果以長(zhǎng)文形式在線發(fā)表于國(guó)際期刊《自然遺傳學(xué)》上。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員王述民介紹，普通菜豆每100克籽粒蛋白質(zhì)含量是小麥含量的2倍，玉米含量的4倍，但脂肪含量卻是大豆的二十分子一，玉米的五分之一，同時(shí)，其葉酸含量是小麥的9倍，玉米的16倍，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。我國(guó)普通菜豆資源豐富，但由于對(duì)普通菜豆種質(zhì)資源的遺傳研究起步較晚，對(duì)現(xiàn)有種質(zhì)資源研究不足，鑒定不夠，導(dǎo)致這些寶貴資源的遺傳本底不清、難以被育種家有效利用，在一定程度上限制了我國(guó)普通菜豆的育種和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)6500余份種質(zhì)資源表型分析的基礎(chǔ)上，篩選國(guó)內(nèi)外683份普通菜豆種質(zhì)資源核心樣品開(kāi)展了全基因組重測(cè)序，發(fā)掘480多萬(wàn)個(gè)不同的基因遺傳位點(diǎn)，構(gòu)建出國(guó)際首張精細(xì)的普通菜豆單倍型圖譜；采用全基因組關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)鑒定出了505個(gè)與產(chǎn)量、花期、籽粒特性、抗病性等主要農(nóng)藝性狀緊密相關(guān)的遺傳位點(diǎn)，為普通菜豆的基因發(fā)掘與遺傳改良研究提供了海量的表型數(shù)據(jù)和基因型數(shù)據(jù)，有助于提升普通菜豆的育種水平，推動(dòng)了普通菜豆由傳統(tǒng)育種向精準(zhǔn)育種的發(fā)展。
該文章以中國(guó)農(nóng)科院作科所為第一完成單位和通訊單位，作科所武晶副研究員、王蘭芬副研究員和付俊杰研究員為論文共同第一作者，王述民研究員和美國(guó)田納西州立大學(xué)Matthew Blair博士為論文共同通訊作者。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家食用豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。
