浙江大学解析杨梅ZW型性别决定机制并创建超级雌性优系

植物科学最前沿  |   2020-04-06 21:35

来源:植物科学最前沿

杨梅Morella rubra是我国南方的一种重要果树。杨梅为雌雄异株植物,果树童期长,性别决定机制的研究对早期雌雄植株的鉴定具有重要的意义。雌雄异株植物的性别决定机制一般认为有XY和ZW两种性别决定系统,本课题组2019年发布了杨梅高质量基因组并提出杨梅的性别决定系统有可能遵循ZW型的假设。

2020年4月,Horticulture Research 在线发表了浙江大学高中山教授课题组的题为Construction of an anchoring SSR marker genetic linkage map and detection of a sex-linked region in two dioecious populations of red bayberry 的研究论文。

本研究应用共显性SSR(简单重复序列)分子标记构建了连锁图谱,分析杨梅种质资源和杂交后代雌雄群体,证实了杨梅属于ZW性别决定系统,并且雌株表现为单基因位点控制的显性性状(W)。杨梅性别关联的分子标记MrFT2-BD-SEX,可以在雌株上扩增特征产物,但在雄株上无扩增。在自然栽培的雌株品种材料中,MrFT2-BD-SEX标记能扩增出两个雌性特异性等位基因,分别命名为W-b(151bp)和W-d(129bp),代表’荸荠种’和‘东魁’品种类群。MrFT2-BD-SEX在’荸荠种’和‘东魁’杂交后代表现出3:1的雌雄比例,符合孟德尔遗传定律,而且性别决定区域在一个小的基因组区域范围内(59kb/3.3cM)。此外,利用杂交产生纯合的“超级雌株”株系(WW),能正常开花结果,如果作为亲本,可以使F2后代均为雌株,在今后育种中有巨大的应用潜力。

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Fig. 1: Sex-determination model and the sex phenotypes and genotypes of 16 F1 seedlings.


浙江大学农业与生物技术学院果树研究所王妍博士为该文第一作者,中科院上海植物逆境生物学研究中心贾慧敏博士和浙江大学高中山教授为论文共同通讯作者。本研究受到国家自然科学基金(31972364、31901985)和宁波市科技研究基金(2016C10021)等资助。


文章链接:

https://www.nature.com/articles/s41438-020-0276-6

来源:frontiersin 植物科学最前沿

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