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豌豆（Pisum sativum）等豆科植物能够与根瘤菌形成固氮共生关系，因此其在可持续农业中的重要性日益凸显。为揭示根瘤菌共生伙伴选择和根瘤化根系结构（NRSA）的遗传基础，我们利用高通量表型分析平台对335份豌豆种质资源进行了评估；在该平台中，所有植株均接种了由28株具有多样性的根瘤菌组成的相同混合菌液。栽培豌豆类群在NRSA方面表现出更大的变异，而野生豌豆在根瘤菌共生伙伴选择方面呈现出更广泛的多样性。全基因组关联分析（GWAS）鉴定出多个NRSA候选基因，其中，有利等位基因主要存在于栽培品种中，可赋予更大的根瘤表面积和更粗的根系。我们还在编码LysM受体样激酶的PsLykX基因及其他与共生伙伴选择变异相关的候选基因中发现了新的多态性，表明这一性状受多种机制共同调控。豌豆的根瘤化根系结构与根瘤菌选择在遗传上似乎彼此独立，因此可作为不同的育种靶标，以改善其氮素营养，进而提高种子产量。
豆科植物（如豌豆〔Pisum sativum〕）能够与根瘤菌形成固氮共生关系，因此在可持续农业中的重要性日益提高。为揭示根瘤菌共生伙伴选择及结瘤根系结构（nodulated root-system architecture，NRSA）的遗传基础，我们利用高通量表型分析平台对335份豌豆种质资源进行了评估；在该平台中，所有植株均接种了由28个多样化根瘤菌菌株组成的相同混合菌液。栽培豌豆类群的NRSA变异更为显著，而野生豌豆在根瘤菌伙伴选择方面表现出更广泛的多样性。全基因组关联分析（GWAS）鉴定出多个NRSA候选基因，其中，有利等位基因主要存在于栽培品种中，可赋予更大的根瘤表面积和更粗的根系。我们还在编码LysM受体样激酶的PsLykX基因及其他与伙伴选择变异相关的候选基因中发现了新的多态性，这表明该性状受多种机制共同调控。豌豆的结瘤NRSA与根瘤菌选择在遗传上似乎相互独立，为改良其氮素营养，进而提高种子产量，提供了彼此独立的育种靶标。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词：豌豆 · 根瘤菌共生 · 根瘤化根系结构 · 共生伙伴选择 · 全基因组关联分析 · PsLykX基因
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.758806v1?rss=1