在追求可持续农业的过程中，提高作物氮素利用效率(NUE)是一个主要目标。20世纪以来，随着氮肥的大量使用，农业生产力有了显著的增长。然而，氮肥的过量使用造成了严重的环境威胁和能源消耗。
作物野生近缘种(CWR)为解决这一问题提供了宝贵的遗传资源。茄子野生近缘种分为初级基因库(GP1)、次级基因库(GP2)和三级基因库(GP3)，属于未开发的基因库。然而，由于固有的遗传障碍，CWRs在育种中的直接利用是复杂的。这强调了开发和研究先进回交(ABs)以无缝结合这些有益性状的必要性。
发表在《园艺研究》(Horticulture Research)杂志上的《低氮施肥条件下不同基因库野生近缘茄子三组高级回交的评价》，对低氮施肥条件下茄子(S. insanum, S. dasyphyllum和S. elaeagnifolium)的CWRs及其高级回交(ABs;BC3到BC5代)。
供体野生近缘种的基因组覆盖度各不相同，以金针叶(S. elaeagnifolium)的基因组覆盖度最高，达99.2%。其中，1号染色体(86.8%)和3号染色体(80.9%)显著代表了野沙棘，1号染色体(84.8%)和5号染色体(86.3%)显著代表了野沙棘。
在表征黑穗病复发亲本(MEL5, MEL1和MEL3)时，氮处理之间出现了显著差异。例如，在MEL5处理中，产量和果数(F-Number)分别发生3.7倍和5.0倍的变化。此外，MEL5的果梗长度等果实指标在不同氮素条件下也存在差异。
主成分分析(PCA)揭示了AB组间的性状类群，其中全变异占到s.s insanum及其复发亲本s.m elongena MEL5的48.8%。皮尔逊线性相关性显示了AB集之间显著的性状关系。
共鉴定出16个推测的数量性状位点(qtl)，暗示了特定性状的潜在遗传控制，并从茄子参考基因组组装中确定了潜在的候选基因。在鉴定的16个推测数量性状位点中，有5个定位于麻瓜第9号染色体上的同一位置。茄子“67/3”参考基因组进一步确定了潜在的候选基因，包括9号染色体上的硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白。
综上所述，本研究强调了茄子野生近缘在低氮条件下进行遗传改良以促进可持续农业的巨大潜力。所鉴定的qtl及其关联为创新茄子育种工作提供了基础，以支持在低温条件下提高茄子的产量、品质和氮利用效率。
更多资料:Gloria Villanueva等，低氮施肥条件下茄子与不同基因库野生近缘的三组高级回交评价，《园艺研究》(2023)。DOI: 10.1093 /人力资源/ uhad141
南京农业大学提供
引文:探索茄子野生近缘种用于可持续农业的遗传潜力(2023,10月13日)，2023年10月14日检索自https://phys.org/news/2023-10-exploring-genetic-potential-eggplant-wild.html
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