近日，中国林业科学院亚热带林业研究所林木种质资源研究小组在《国际生物大分子期刊》上(International Journal of Biological Macromolecules)研究论文发表在上面。

本文以重要采脂树种湿地松为研究对象，创新地整合了高通量表型分析和全基因组关联分析(GWAS)与遗传转化技术一起，成功识别了调节松脂主要成分产生的关键基因及其表达变异，首次通过实验验证了候选基因Peerf168在调节松脂产量和α-烯含量的关键作用。这一发现为分析松脂产生的分子机制提供了新的看法，也为后续的分子育种和遗传改良奠定了重要保障。

松脂作为松树自身防御机制的重要产物，不仅具有重要的生态功能，而且具有巨大的工业价值。松脂及其衍生物在医药、航天、食品、化工、绿色能源等领域发挥着不可替代的作用。然而，长期以来，松脂的遗传基础尚未得到深入研究。

研究小组在早期工作中取得了重大突破，成功开发了湿地松240个基因显子区域的SNP标记和转录表达谱，并确定了大量与松脂产量相关的候选基因。

为了进一步揭示松脂生成的遗传机制，团队选择GC-MS技术对松脂样品进行系统检测，创新性地建立了松脂生成的遗传机制α-蒎烯和β-高通量近红外光谱预测模型整合GWAS和eQTL定位，识别出四种调节方法α-对表达变异对的关键基因进行了详细分析α-和β-对生物合成的影响。

异源转换香烟的结果表明，PEERF168基因可以显著增加单萜的合成，抑制倍半萜雪松醇的产生。

该研究得到了农业生物育种国家重大科技项目和科技部国家重点研发计划的支持。