Forskning afslører genetiske nøglefaktorer i snapbønnebælgegenskaber

Snapbønner, den vegetabilske form af den almindelige bønne (Phaseolus vulgaris), dyrkes for deres ømme, umodne bælg. De kan prale af en bred vifte af podformer og størrelser. Bælgemorfologi, herunder form, tykkelse, længde og farve, spiller en afgørende rolle for at bestemme egnetheden til friske markeder eller forarbejdning.

Den ideelle pod afhænger af målmarkedssegmentet. Generelt foretrækkes mørkegrønne, cylindriske, lige bælg, der modnes ved en ensartet sigtestørrelse, til konserves- og emballeringssektoren, som værdsætter ensartethed og standardisering. På den anden side foretrækker friskmarkedssektoren, som henvender sig til forbrugere, der foretrækker friske produkter, en række forskellige farver og former.

For producenter af gartneriafgrøder er minimal variation i nøgleegenskaber kritisk, fordi produkter, der ikke opfylder specifikke standarder, kan blive afvist af forbrugere eller forarbejdningsvirksomheder (USDA 1959, 1990). Ensartethed ved modenhed af bønner til forarbejdning maksimerer andelen af ​​det høstede produkt, der opfylder de korrekte standarder for målmarkedssegmentet og tillader nøjagtig sortering af partiet gennem sigtestørrelsen. Kultivarer med større bælgeform og størrelsesvariationer på høsttidspunktet kan resultere i højere bælgeafvisningsrater og lavere kvalitet af partierne.

En nylig undersøgelse udført af USDA-Agricultural Research Service har identificeret kandidat-loci, der i væsentlig grad påvirker den genetiske kontrol af bælgmorfologiske egenskaber i snapsebønner. Forskerholdet gennemførte en omfattende genom-dækkende associationsundersøgelse (GWAS) for at udpege specifikke genetiske placeringer forbundet med bælgegenskaber såsom bælglængde, -bredde og -tykkelse.

Værket er publiceret i tidsskriftet J. Amer. Soc. Hort. Sci. .

GWAS afslørede flere genomiske regioner forbundet med hver bælgegenskab og identificerede i alt 20 kvantitative egenskabsloci (QTL'er) for bælgængde, 9 for bælgbredde, 14 for bælghøjde og 10 for bælgbredde/højdeforhold. Navnlig bekræfter disse resultater tidligere rapporterede QTL'er for bælg- og frøegenskaber og fremhæver den komplekse genetiske kontrol af bælgegenskaber.

Undersøgelsen tyder på, at nogle få genomiske regioner udøver en stærk indflydelse på bælgegenskaber med yderligere bidrag fra flere mindre-effektregioner. Validering af kandidatgener identificeret i associerede regioner lover at uddybe vores forståelse af udvikling af bælgplanter.

Resultaterne fra denne undersøgelse har betydelige konsekvenser for avlsprogrammer for snapbønne. Ved at udnytte kraften i molekylær genetik kan opdrættere nu mere effektivt udvælge de ønskede bælgegenskaber, hvilket accelererer udviklingen af ​​forbedrede snapbønnevarianter med forbedret agronomisk ydeevne og forbrugerappel.

Ifølge forfatterne er denne forskning en del af et samarbejde om at bidrage til viden om økonomisk vigtige egenskaber i snapsebønner, en specialafgrøde, der normalt ikke får fokus. De begyndte at bruge panelet til at undersøge herbicidtolerance. Få (herbicid)produkter er registreret i afgrøden, fordi herbicidproducenterne har begrænset information om afgrødetolerance.

Panelet var nyttigt, fordi mangfoldigheden af ​​kultivarer gjorde det muligt for forskerne at kaste et bredt net over germplasma-herbicidtolerance, men også på grund af den brede mangfoldighed af podformer til stede, var de i stand til at udnytte det til at udforske andre vigtige udbytte- og vegetabilske kvalitetsegenskaber. Bælgemorfologi påvirker direkte produktets kommercielle anvendelser, så forståelse af dets genetiske grundlag kan lette avlen af ​​forbedrede kultivarer.

Flere oplysninger: Ana Saballos et al., Genome-wide Association Study identificerer kandidatloci med væsentlige bidrag til den genetiske kontrol af bælgmorfologiske træk i Snap Bean, J. Amer. Soc. Hort. Sci. (2023). DOI:10.21273/JASHS05318-23

Leveret af American Society for Horticultural Science