从生菜种质资源到全基因组选择育种 实现高品质精准育种新突破
2026年1月31日,园艺学领域权威期刊Horticulture Research (中科院一区,IF5y=9.1)2026年第1期在线发表了基因中心生菜种源创新团队联合国内多家单位的研究论文“Genome-wide association study in a lettuce core collection from 811 accessions reveals genetic loci for anthocyanin accumulation and cultivar development”。

生菜是全球重要叶用蔬菜,中国更是世界上最大的生菜生产国。然而长期以来,国内生菜种源主要依赖进口品种及其相似种,缺乏具有可规模化推广的自主知识产权的品种,这成为制约产业发展的关键瓶颈。为破解这一难题,中心生菜种源创新团队历时多年,系统性地从全球范围收集了超过3000份生菜资源,并对其中811份代表性材料进行了全基因组重测序,构建了含有268份遗传多样性极为丰富的生菜核心种质库;群体分析清晰揭示了生菜从野生到栽培的驯化脉络,以及不同类型间的基因交流历史,为定向育种提供了进化依据;挖掘了控制叶片形状和叶片颜色等农艺性状的13个关键基因位点,运用全基因组选择育种技术,将传统育种经验与现代基因组学手段相结合,成功培育出外观优美、品质优良的具有自主知识产权的新品种“缤纷5号”。
图1. 811份生菜生菜种质资源的进化与主成分分析
这项研究标志着上海在生菜种质资源研究和全基因组选择育种方面取得了实质性进展。构建的自主可控的种质资源库,培育具有市场竞争力的自主品种,不仅有助于打破种源依赖,也将为提升上海生菜产业竞争力提供有力支撑。
图2. 268份生菜核心种质的进化与群体结构分析

图3叶片重要农艺性状的基因挖掘
上海市农业生物基因中心火国涛副研究员和卫海滨副研究员为论文的共同第一作者,魏仕伟研究员和罗利军研究员为本文的共同通讯作者,上海市农业生物基因中心、中国农业科学院都市农业研究所、上海市农业技术推广服务中心和北京农学院相关科技人员为本文共同作者。本研究受到了上海市科委、上海市农作物种质资源共享服务平台和国家种质资源库(上海分库)等项目的资助。
“缤纷5号”为富含多酚的生菜品种,为红色直立型罗马生菜,叶色为深红色,株型直立,叶片形状为中等椭圆形,外叶花青苷显色度极强,叶片光泽度强。从播种到采收一般为70天左右,单株重为216.37g,每亩可种植6000棵左右,产量约在1298.20 kg,与同类主栽品种相比增产7.7%以上。该品种营养价值高,多酚含量比对照高48.76%。总黄酮含量比对照高42.03%。缤纷5号目前已经通过上海市蔬菜新品种认定,申报了植物新品种权,获得了第十届中原种博会推荐品种,并应用于生菜田间画,服务于农文旅产业的发展。

图4 基因组设计育种(缤纷5号)

图5 缤纷5号应用于生菜田间画
文图:火国涛、卫海滨
编辑:张婧琪
审核:周佩雯

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