Plants-林文慧课题组通过全基因组关联分析确定了调控拟南芥种子数的候选基因

      种子是高等植物繁衍后代的重要生殖器官，种子的数量和重量对农作物的产量具有决定性影响。双子叶模式植物拟南芥的种子数由角果数和单角果种子数决定，研究种子数量的决定因素不但是植物生殖生物学的重要科学问题，在农业生产上也具有潜在的应用价值。全基因组关联研究（Genome-Wide Association Studies，GWAS）可以在全基因组层面上对大量的种质资源进行SNP分析，以从中找到与种子数量相关的调控基因。

      林文慧课题组近日在Plants上发表了题为在线发表了一篇题为“Genome-Wide Association Analysis Identifies Candidate Genes Regulating Seed Number per Silique in Arabidopsis thaliana”的研究论文，揭示了调控拟南芥种子数量的重要调控因子。

      该研究从Nottingham Arabidopsis Stock Centre (NASC)收集了260个具有不同遗传背景和不同遗传性状的拟南芥种质，经过表型筛选后，留下了107个种质的营养生长和生殖生长较为一致，可以用于比较种子产量。对这107个种质资源的种子相关表型，包括角果长度、角果数量、单角果种子数、种子密度进行了统计，并且根据这些表型进行了GWAS分析，我们从中找到了可能参与调控种子数量的38个SNP，并对这些SNP的在电子northern中的表达模式进行了进一步分析，从中发现了一个生长素极性运输蛋白PIN3参与调控种子数量。

      对PIN3的两个T-DNA插入突变体进行表型分析发现，这两个突变体尽管角果长度没有明显变化，但是单角果种子数出现了明显的减少，种子密度也明显降低。当用雌蕊特异性启动子在雌蕊中过表达PIN3时，种子密度则明显升高。

      该研究利用GWAS分析了107个拟南芥种质，从中鉴定到38个可能参与调控种子数量的SNP，对于后续研究如何提高种子产量具有重要的意义。

      上海交通大学生命科学技术学院已毕业硕士生姜欢利为论文第一作者，林文慧研究员为通讯作者。本研究项目得到了国家自然科学基金，上海交通大学Agri-X交叉学科基金以及上海交通大学的科技创新基金的支持。

原文链接：

https://www.mdpi.com/2223-7747/9/5/585