近日，中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用創新團隊領銜的合作研究，解析了苦蕎籽粒營養元素有關離子元素含量變異的遺傳基礎，鑒定到調控鈉、鋅等重要離子含量的關鍵遺傳位點。相關研究成果發表在《先進科學（Advanced Science）》上。
苦蕎起源于喜馬拉雅地區，是我國干旱半干旱地區、高海拔冷涼地區的主要糧食作物和南方秋季填閑的重要經濟作物。苦蕎籽粒富含蘆丁等黃酮類生物活性成分及鎂、硒、鋅等多種微量元素，在酸性土壤環境下具有較強的適應性。因此，解析苦蕎籽粒離子元素變異遺傳基礎，有助于為蕎麥品質和抗逆育種提供新思路。
科研團隊通過全基因組關聯分析，鑒定到與苦蕎籽粒20種離子元素關聯的遺傳位點和離子轉運蛋白基因。其中鑒定到鐵、鈣、鋅等營養元素關聯的18個遺傳位點。功能驗證發現，轉運蛋白FtYPQ1具有鋅轉運活性，其過表達可使苦蕎鋅含量提升，并顯著促進黃酮類化合物積累。鈣離子泵通過促進鈉離子外排，可提高苦蕎的耐鹽性。通過比較基因組學分析表明，在馴化過程中大部分參與離子轉運的基因優異單倍型受到反向選擇，這一發現揭示了野生苦蕎比栽培苦蕎品質更優良的遺傳機制。該研究為優質、抗逆苦蕎新品種培育奠定了理論基礎。
該研究得到國家自然科學基金、中國農業科學院青年創新專項等項目的支持。（通訊員 田浩園）
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202412291
