华中农大两团队 共同挖掘油菜高含油量新位点

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本报讯 近日，华中农业大学油菜团队联合小麦团队发表研究成果，以基因组、转录组和代谢组数据为基础，通过多组学联合分析，从代谢的角度挖掘了一批油菜种子含油量的新位点，并克隆了两个影响油菜种子含油量的关键基因。

该研究选择油菜成熟种子作为研究材料，采用广泛靶向代谢物分析的方法检测了2173种代谢物。通过分析鉴定了131个与含油量显著相关的代谢物，并将它们作为含油量的代谢标志物。

BnaTT4编码查尔酮合成酶，该酶催化黄酮生物合成的第一步反应。该研究结合mGWAS和共表达网络分析，发现黄酮生物合成途径中的基因BnaTT4可能影响油菜种子的含油量。进一步通过基因编辑技术创建BnaTT4基因的突变体材料，与野生型相比，BnaTT4突变体种子中黄酮类物质含量显著下降。BnaTT4突变体L53和L68的种子含油量分别为45.7%和44.8%，显著高于野生型油菜种子含油量。

该研究进一步发现了C05染色体上一个含油量标志代谢物热点mQTL3947，该位点与前期报道的含油量和皮壳率QTL共定位，通过多组学分析预测候选基因为BnaC05.UK。通过基因编辑技术创建了BnaC05.UK的突变体材料，BnaC05.UK突变体材料种子比野生型种子含油量显著提高。同时，种子含油量负相关的多个代谢标志物（儿茶素、柚皮素等）含量在突变体中显著降低。突变体发育中种子转录组分析与种皮钌红染色结果表明，该基因的突变可能导致质体RNA水平的变化，并影响脂肪酸、黄酮和果胶在种子中的积累。上述结果表明BnaC05.UK是调控甘蓝型油菜种子含油量的新基因。

该研究创新性的通过基于标志代谢物的多组学分析方法挖掘了一批油菜种子含油量的新位点，首次提出了mTWAS的概念并且进行了相关分析，研究结果对推动油菜高含油量育种，保障国家食用植物油供给安全具有重要意义。

（来源：华中农业大学）

《中国食品报》(2023年08月11日08版)

（责编：王佳仪）