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JIA | 华中农业大学徐芳森教授课题组揭示甘蓝型油菜硼效率相关性状遗传基础及硼高效候选基因

2026-07-20 22:59:25

甘蓝型油菜（Brassica napus L.）是全球重要的油料作物，在我国正大力推广种植。硼（B）是植物生长发育必需的微量营养元素，然而油菜种植区的农业土壤普遍存在缺硼或严重缺硼现象。因此，提高缺硼耐性已成为油菜育种的关键目标之一，但硼效率相关性状变异的遗传基础尚不明确。

近期，华中农业大学植物营养生物学团队徐芳森教授课题组完成的题为“A genome-wide association study integrated with transcriptome analysis to identify boron efficiency-related candidate genes and favorable haplotypes in Brassica napus L.”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年7期正式发表。

该研究以391份甘蓝型油菜自然群体为材料，通过营养液培养体系，设置正常硼和低硼两种处理，考察了相对根长（RRL）、地上部干重（SDW）、根部干重（RDW）和硼效率系数（BEC）等硼效率相关性状的表型变异。通过全基因组重测序获得高密度SNP标记，结合一般线性模型和混合线性模型进行全基因组关联分析，并整合转录组分析，以期明确油菜硼效率相关性状的遗传基础，鉴定硼高效候选基因及优异单倍型，从而为培育硼高效油菜品种和维持绿色可持续农业提供理论依据与实践指导。

研究表明，GWAS共鉴定出106个与硼效率相关性状显著关联的SNP位点，其中在低硼处理下于染色体A03和C03上检测到两个稳定的SNP簇。进一步整合转录组分析，筛选出4个差异表达倍数较高且在启动子或编码区存在优异单倍型的候选基因，分别为BnaA03g29020D、BnaA03g29440D、BnaC03g33010D和BnaC03g34490D。最终结果显示，筛选到的候选基因及其优异单倍型能够通过改善缺硼条件下的幼苗生长和生产力，进而提高油菜的硼利用效率。

华中农业大学植物营养生物学团队徐芳森教授为该文的通讯作者，张子薇博士（现为南开大学博士后）为该文的第一作者。

该研究得到了国家自然科学基金（32372805、31972483）项目的资助。

点击链接查看全文：

A genome-wide association study integrated with transcriptome analysis to identify boron efficiency-related candidate genes and favorable haplotypes in Brassica napus L. - ScienceDirect

Cite the article:

Ziwei Zhang, Haoqiang Zhai, Yingpeng Hua, Sheliang Wang, Fangsen Xu. 2026. A genome-wide association study integrated with transcriptome analysis to identify boron efficiency-related candidate genes and favorable haplotypes in Brassica napus L.. Journal of Integrative Agriculture, 25(7): 2723-2738.

研究团队简介

华中农业大学植物营养生物学团队由我国著名植物营养学家王运华教授开创，奠定了“植物营养遗传”方向的研究基础。在此基础上，由徐芳森教授领衔的“作物微量元素营养与微肥施用”研究团队于2012年入选湖北省自然科学基金创新群体。2017年，课题组正式更名为“植物营养生物学团队”，现任团队长为石磊教授。经过多年发展，团队立足“粮食安全”和“绿色发展”等国家重大战略需求，主要开展作物养分高效种质资源挖掘与利用、养分高效生理分子机理与调控、作物营养遗传与改良等研究。目前，团队拥有正高级职称人员4名，副高级2名，以及博士后、博士和硕士研究生70余名。在“973”计划、“863”计划、国家自然科学基金、国家重点研发计划、湖北省杰出青年科学基金等项目的持续资助下，团队围绕油菜和水稻两大作物，聚焦养分高效利用与减肥增效的国家需求，系统开展基础与应用研究。相关成果发表于Molecular Plant、Science Advances、Plant Physiology、Plant Cell and Environment等国际权威期刊，累计发表学术论文200余篇，授权国家发明专利20余项，荣获国家和省部级科技奖励2项。

| 图文由作者团队提供

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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