菠菜的遗传
菠菜(Spinacia oleracea)是一种 典型的XY型性别决定系统,其中XX染色体组合表现为雌株,XY染色体组合表现为雄株。此外,存在少量植株表现为两性株,这可能是由于基因突变或染色体异常所致。
性别遗传机制
菠菜的性别由X和Y染色体上的基因决定。
基因A和G影响性别表现,其中A能使XX株表现为雌二性株,G能使Y的雄性减弱,使XY株表现为雄二性株。
AG和ag的基因交换可产生二性株,例如XXAAgg表现为纯合的雌二性株。
遗传图谱构建
国内外已构建了一些菠菜遗传图谱,但分子标记数量较少且不便于使用。
通过SLAF-seq技术结合HighMap软件,已构建了菠菜高密度遗传图,包含4080个SLAF标记,划分为6个连锁群,总图距为1,125.97cM。
性别决定基因的精细定位
通过SRAP-BSA和super-BSA方法,对菠菜性别决定基因X/Y进行了精细定位,将性别决定基因定位在一个0.4 cM的区间内。
基因组研究
通过对菠菜同型配子的雌(XX)和雄(YY)株进行de novo组装,获得了高质量的参考基因组,并鉴定到完整的菠菜性别决定区域。
组装了两个菠菜野生种基因组,并解析其重要的驯化性状。
育种技术
通过研究,选育了雌性系,雌株率近100%,破解了雌性系育种技术难题。
利用全基因组关联分析(GWAS)剖析了菠菜重要农艺性状的遗传变异结构,挖掘出控制霜霉病抗性、草酸含量、耐抽薹和株型等性状的关键候选基因位点。
未来展望
深入研究菠菜性染色体进化,挖掘重要农艺性状相关基因,定向培育优质菠菜品种。
利用现代生物技术,如基因编辑,进一步改良菠菜品种,提高产量和品质。
综上所述,菠菜性别遗传的研究已经取得了一定的进展,但仍需进一步研究和创新,以更好地利用其遗传资源,选育出更多优良的菠菜品种。