The Plant Journal | 广东农科院在花生荚果发育方面取得新进展

近日，广东省农业科学院作物研究所花生基因组与遗传育种团队在植物学国际经典期刊《The Plant Journal》（中科院植物学1区TOP，IF_5Y = 7.1）在线发表了题为“Functional analysis of a GWAS pleiotropic hotspot suggests an auxin-biosynthesis gene (AhPDS1), regulating pod development in peanut (Arachis hypogea L.)”的研究论文。该研究在花生B06染色体上定位到一个调控花生荚果与种子大小的关键基因AhPDS1，为花生分子育种提供了全新靶点。

花生作为我国重要的油料和经济作物，其荚果和种仁大小是影响产量与外观品质的重要因素，解析相关遗传调控机制是实现品种改良的核心突破口。研究团队利用390份种质资源全基因组变异数据（Lu Q et al., 2024, Nature Genetics, 56:530-540），结合多个环境下荚果和种仁大小表型进行全基因组关联分析，共鉴定出883个显著性关联位点。其中，在B06染色体上挖掘到一个多效性热点关联区域，与荚果和种仁大小均存在显著关联。通过候选基因关联分析锁定了一个编码类黄素单加氧酶基因，命名为AhPDS1。通过水稻和拟南芥过表达分析均表明该基因可显著增加种子和角果大小。激素谱分析表明该基因通过吲哚-3-丙酮酸（IPA）途径参与IAA合成调控种子大小。该研究为花生荚果产量性状的定向改良提供了新的基因资源，不仅丰富了花生荚果发育的遗传调控理论，更为花生高产育种奠定坚实的基础。

本研究得到了国家自然科学基金、国家花生产业技术体系、国家重点研发计划、广东省重点研发计划等项目资助。广东省农业科学院作物所为论文第一完成单位。该所鲁清研究员和Muhammad J. Umer博士后为论文共同第一作者，鲁清研究员、刘浩副研究员、洪彦彬研究员和陈小平研究员为论文共同通讯作者。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70608

图1 AhPDS1调控种子大小功能验证

研究团队简介

广东省农业科学院作物研究所花生基因组与遗传育种团队是国内最早从事花生育种与栽培研究的团队之一。经过半个多世纪的发展，已形成一支年龄梯度合理、分工明确、产学研相结合的高水平队伍。现有科技人员23人，包括二级研究员、享受国务院特殊津贴专家、国家花生产业技术体系岗位科学家、国家花生产业技术体系广州综合试验站站长、广东省油料作物产业技术体系首席科学家、广东省特支计划科技创新领军人才、广东省杰出青年基金获得者、广州市珠江科技新星等各类人才10余人次。

团队依托国家油料改良中心南方分中心、国家花生产业体系广州综合试验站、国家南方花生原原种繁育基地、广东省农作物遗传改良重点实验室等科研平台，在花生种质资源创新利用、重要农艺性状遗传解析、基因组分子育种、基因编辑等方面取得系列进展。“十四五”期间，承担国家级、省部级等项目30余项；在Nature Genetics、Trends in Plant Science、Plant Biotechnology Journal等学术期刊发表论文80余篇；培育“粤油”系列花生新品种10余个，为保障区域性油料供给做出了重要贡献。

展望未来，团队将继续发挥基础研究优势，综合利用现代育种技术，培育出更多高产、优质、抗病的花生新品种，为我国乃至全球的花生研究贡献智慧和力量。