近日，作物所花生基因組與遺傳育種團隊在植物學國際經典期刊The Plant Journal（中科院生物學一區top，IF=5.7）在線發表了題為“Functional analysis of a GWAS pleiotropic hotspot suggests an auxin-biosynthesis gene (AhPDS1), regulating pod development in peanut (Arachis hypogeaL.)”的研究論文。該研究在花生B06染色體上定位到一個調控花生莢果與種子大小的關鍵基因AhPDS1，為花生分子育種提供了全新靶點。作物所為論文第一完成單位。作物所魯清研究員和Muhammad J. Umer博士後為論文共同第一作者，魯清研究員、劉浩副研究員、洪彥彬研究員和陳小平研究員為論文共同通訊作者。

　　花生作為我國重要的油料和經濟作物，其莢果和種仁大小是影響產量與外觀品質的重要因素，解析相關遺傳調控機製是實現品種改良的核心突破口。研究團隊利用390份種質資源全基因組變異數據（Lu Q et al., 2024, Nature Genetics, 56:530-540），結合多個環境下莢果和種仁大小表型進行全基因組關聯分析，共鑒定出883個顯著性關聯位點。其中，在B06染色體上挖掘到一個多效性熱點關聯區域，與莢果和種仁大小均存在顯著關聯。通過候選基因關聯分析鎖定了一個編碼類黃素單加氧酶基因，命名為AhPDS1。通過水稻和擬南芥過表達分析均表明該基因可顯著增加種子和角果大小。激素譜分析表明該基因通過吲哚-3-丙酮酸（IPA）途徑參與IAA合成調控種子大小。該研究為花生莢果產量性狀的定向改良提供了新的基因資源，不僅豐富了花生莢果發育的遺傳調控理論，更為花生高產育種奠定堅實的基礎。

　　本研究得到了國家自然科學基金、國家花生產業技術體係、國家重點研發計劃、廣東省重點研發計劃等項目資助。

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70608

圖1 花生莢果和種仁大小關聯分析及候選基因挖掘

圖2 AhPDS1調控種子大小功能驗證