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【暑期科研“加速度”系列报道】学校研究团队联合华中农业大学、四川大学揭示BnaSCC1基因调控黄籽油菜种皮颜色与油脂积累机制


发布时间:2026年08月26日 17:19
来源:农学与生物科技学院   |  撰稿:杜海   |  来源单位审核:曲存民
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【编者按】暑期是科研攻关沉淀积累、蓄势突破的关键窗口期。学校抢抓宝贵时机,锚定学术科技前沿,以昂扬斗志和扎实行动持续纵深推进科学研究,力争在关键领域实现新跨越、取得新突破,全力跑出暑期科研“加速度”,为学校高质量发展集聚创新动能。近期,学校推出“暑期科研‘加速度’”系列报道,全方位记录师生暑期坚守科研一线、奋力攀登的生动场景和阶段性成果,集中展现学校深化有组织科研、以创新驱动内涵式发展的新探索、新成效和新气象。敬请关注!


日前,学校农学与生物科技学院曲存民、杜海团队联合华中农业大学石磊团队、四川大学王睿团队,在国际学术期刊《细胞报告》(Cell Reports)在线发表了题为《利用油菜T2T基因组组装揭示BnaSCC1调控粒色和含油量的新机制》(Telomere-to-telomere genome assembly of yellow-seeded rapeseed reveals BnaSCC1 regulates seed coat color and oil accumulation)的研究论文。研究构建了黄籽甘蓝型油菜GH06的端粒到端粒(telomere-to-telomere,T2T)无缺口参考基因组,并综合运用全基因组关联分析、转录组学、代谢组学和基因编辑等手段,鉴定出协同调控油菜种皮颜色与种子油脂积累的关键基因BnaSCC1,并揭示了黄籽形成与含油量提高之间的遗传和代谢联系,为高油、优质黄籽油菜遗传改良提供了重要的基因资源与理论依据。

种子含油量直接影响油菜的产油量和经济价值,是油菜遗传改良的核心目标性状。与黑籽油菜相比,黄籽油菜通常具有种皮较薄、纤维含量较低、含油量较高和加工品质较好等优势,因而受到油菜育种研究者的广泛关注。然而,黄籽性状的遗传基础十分复杂,对于种皮颜色与油脂积累之间是否存在共同分子调控机制的问题,一直缺乏系统阐释。构建黄籽油菜高质量参考基因组,是深入解析其种皮颜色和油脂积累遗传基础的关键。

研究通过组装黄籽甘蓝型油菜GH06第一个高质量T2T无缺口参考基因组(GH06_SWU),在A10染色体上鉴定到一个与种皮颜色显著关联的重要候选基因BnaSCC1。该基因功能缺失显著抑制种皮色素沉积,导致油菜种皮颜色明显变浅,同时种子含油量平均提高3.37个百分点,说明BnaSCC1不仅参与调控油菜种皮颜色,还影响种子油脂积累,是连接“种皮颜色”与“种子含油量”两类重要农艺性状的关键遗传因子。

此外,研究团队通过对BnaSCC1进行单倍型分析,发现优异单倍型BnaSCC1Hap2与多个优异性状相关联:种皮颜色浅、含油量和油酸含量高、芥酸含量低。说明该优异单倍型可同步改良甘蓝型油菜多个品质性状,具有重要育种应用价值。

西南大学博士后刘海疆、硕士研究生叶凯杰和华中农业大学硕士研究生谢毅文(已毕业,现就职于河南农业大学)为论文共同第一作者。西南大学曲存民教授、杜海教授,华中农业大学石磊教授,四川大学王睿教授为论文共同通讯作者。研究由西南大学、华中农业大学、四川大学联合开展,河南农业大学、Biozeron Shenzhen, Inc.等单位参与完成。研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家现代农业产业体系等项目资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117765