中新網銀川5月8日電 (記者 李佩珊)記者8日從寧夏農林科學院獲悉，由該院農業生物技術研究中心研究員鞏檑團隊及臨沂大學教授張洪霞聯合開展的馬鈴薯研究領域取得重大進展。相關研究成果以“基于馬鈴薯單倍型基因組組裝與全基因組關聯分析鑒定糖含量及塊莖產量候選基因”為題，發表于國際知名期刊《園藝研究》，該研究基于基因組組裝和全基因組關聯分析，鑒定到影響馬鈴薯葉片糖分與塊莖產量的重要基因，為馬鈴薯為分子育種提供重要靶點。
寧夏是中國重要的馬鈴薯主產區之一，馬鈴薯作為全球重要的非谷類糧食作物，在保障糧食安全和豐富膳食結構方面意義重大。然而，復雜的基因組結構，尤其是擁有特殊性狀的種質資源的參考基因組匱乏，嚴重制約了其產量與品質的靶向提升。
此次研究中，科研團隊以高淀粉、耐旱型的四倍體馬鈴薯品種“寧薯15”的花藥培養后代為材料，成功構建出染色體級別的單倍型解析基因組。該基因組總組裝大小為1.653Gb，各項指標優異，達到高質量植物基因組標準。通過比較基因組學分析，發現多個與淀粉、蔗糖等代謝及類胡蘿卜素合成相關的基因家族經歷正向選擇。
同時，科研人員在141份馬鈴薯種質材料中開展全基因組關聯分析，檢測出53個與果糖、葡萄糖和蔗糖含量顯著相關的數量性狀位點，并明確編碼液泡膜糖轉運蛋白的基因StTST2為與葡萄糖含量顯著相關的候選基因。功能驗證顯示，過表達StTST2可顯著提高光合速率、葉綠素和糖含量，增加生物量、塊莖產量和種子數。免疫共沉淀實驗證實，該蛋白與蔗糖轉運蛋白SUT2直接互作，在糖分運輸與積累中發揮核心作用。
本研究提供的自育優良品種的高質量單倍型基因組圖譜，以及成功定位的關鍵基因，為馬鈴薯分子育種和定向遺傳改良提供了豐富的理論數據，也為馬鈴薯育種技術升級、單產提升和產業高質量發展儲備了新質生產力。(完)