該研究得到973、國家自然科學基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等資助。
芝麻是重要的油料作物,含油量高,富含不飽和脂肪酸、芝麻素等人體有益物質(zhì)。芝麻為二倍體,基因組較小,是油脂相關(guān)性狀研究的理想作物。研究團隊在前期完成芝麻基因組測序基礎(chǔ)上,篩選來自29個國家705份芝麻資源進行全基因組測序,發(fā)掘500多萬個SNP(單核苷酸多態(tài)性),構(gòu)建了芝麻高密度單倍型圖譜。
對世界芝麻資源遺傳多樣性、群體結(jié)構(gòu)進行分析發(fā)現(xiàn),芝麻資源分化為南、北方兩個生態(tài)類型;對油脂、產(chǎn)量相關(guān)的56個重要農(nóng)藝性狀進行全基因關(guān)聯(lián)分析,獲得關(guān)聯(lián)位點549個、候選基因46個。對芝麻含油量遺傳分析表明,芝麻含油量不僅受油脂代謝酶類調(diào)控,還受其他基因調(diào)控,如種皮顏色控制基因SiPPO、木質(zhì)素合成基因SiNST1。這一發(fā)現(xiàn)為油料作物含油量的遺傳改良提供了新思路。通過對芝麻種子脂肪酸成分的關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)了多個脂肪酸代謝關(guān)鍵基因,初步解析了芝麻油脂代謝調(diào)控網(wǎng)絡。研究還發(fā)現(xiàn)一系列與產(chǎn)量相關(guān)基因,這些基因的積累是芝麻育成品種產(chǎn)量較地方品種高的重要因素。
該研究為芝麻遺傳改良等奠定了基礎(chǔ),也為油菜、大豆等主要油料作物相關(guān)研究、分子育種提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考借鑒。