PBJ | 张新友院士团队揭示同源基因AhSUCA06和AhSUCA16协同调控花生种子蔗糖、油分和蛋白质含量的分子机制，助力花

该研究由河南省农业科学院张新友院士团队与沈阳农业大学合作完成。背景方面，花生种子的蔗糖、油分和蛋白质含量之间存在显著负相关或正相关的复杂关系，协同改良这三个品质性状是育种难题。研究目的旨在挖掘并验证协同调控这三个性状的关键基因及其分子机制。研究通过BSA-seq和连锁分析，在花生A06和A16染色体上定位到两个具有上位性互作的QTL区间，并确定同源基因AhSUCA06和AhSUCA16为候选基因。这两个基因编码含DUF7950结构域的未知功能蛋白，具有转录抑制活性，且仅种子特异性高表达，定位于细胞核。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术成功验证了AhSUCA06的功能，其敲除突变体显著提高了种子蔗糖和蛋白质含量，降低了油分含量。进一步利用DAP-seq分析，发现AhSUCA06可能通过结合特定基序，调控核糖体、能量代谢等相关基因表达，从而影响品质形成。结论: 该研究揭示了同源基因AhSUCA06和AhSUCA16协同调控花生种子蔗糖、油分和蛋白质含量的分子机制，并开发了有效的KASP功能分子标记，为花生品质的遗传改良提供了重要的基因资源和分子标记工具，标志着花生育种基础研究的重要进展。