花生种皮剥离率基因挖掘：GWAS与QTL联合定位揭示关键候选基因Arahy.0C6ZNN及其分子标记开发

针对花生机械化脱壳过程中种皮完整性差导致的籽粒破损率高、易受黄曲霉感染等问题，河南省作物分子育种研究院团队通过GWAS和QTL联合分析，首次定位到调控种皮剥离率(SCPR)的主效QTL qSCPRA05，鉴定出漆酶编码基因Arahy.0C6ZNN并开发功能标记A05.114993389，为花生抗破损育种提供新靶点。

　　

花生作为全球重要的油料作物，种皮不仅是抵御病虫害的天然屏障，其完整性更直接影响机械化脱壳效率与籽粒品质。然而当前花生机械化加工面临两大痛点：脱壳过程种皮剥离率(Seed Coat Peeling Rate, SCPR)过高导致籽粒破损率攀升，以及剥离后的裸露籽粒更易受黄曲霉(Aspergillus flavus)侵染。尽管种皮颜色相关基因研究已有进展，但决定种皮机械抗性的遗传基础仍是空白，严重制约高抗破损品种选育。

河南省农业科学院作物分子育种研究院/神农实验室的研究团队在《BMC Plant Biology》发表突破性成果。通过整合自然群体(353份种质)的GWAS分析和重组自交系(RIL)群体(521个家系)的QTL定位，首次揭示花生SCPR的遗传调控网络，发现染色质远端区存在控制种皮抗剥离性的关键基因模块，为分子设计育种提供全新靶点。

研究采用三大关键技术：1)基于自然群体双环境表型(SCPR变异范围0.00-0.34)的全基因组关联分析(GWAS)，采用混合线性模型(MLM)校正群体结构；2)利用YZ9102×wt09-0023构建的RIL群体进行高密度SNP图谱(5,120个标记)的QTL定位；3)通过连锁不平衡(LD)区块分析和亲本序列比对筛选候选基因，并开发竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记。

GWAS与QTL共定位揭示主效位点
在染色体A05末端3.73 Mb区间(Arahy.05:111,788,218-115,518,276)检测到111个显著SNP，其中6个位点在双环境中稳定出现。RIL群体定位到5个QTLs，解释表型变异2.14-3.92%。值得注意的是，qSCPRA05(114.90-115.28 Mb)在两种方法中均被检出，其385.66 kb核心区间(Arahy.05:114,895,772-115,281,432)含3个LD区块，成为重点研究对象。

漆酶基因Arahy.0C6ZNN的候选证据
在qSCPRA05区间内，33个候选基因中Arahy.0C6ZNN(编码漆酶14)呈现最强关联信号。亲本序列比较发现YZ9102在第五外显子存在214 bp插入导致翻译提前终止，该变异与高SCPR表型显著相关。漆酶(Laccase, LAC)是催化木质素聚合的关键酶，拟南芥同源基因AtLAC15突变会导致种皮木质素减少、原花青素(PA)积累异常，这与花生种皮机械强度下降的表型高度吻合。

功能标记验证与应用价值
开发的KASP标记A05.114993389在自然群体和RIL群体中均显示显著基因型-表型关联：野生型(WT)材料SCPR平均降低47.3%。该标记可精准区分西班牙型(易剥离)和兰娜型(抗剥离)品种，为市场类型定向改良提供分子工具。

这项研究开创性地解析了花生SCPR的遗传架构，发现漆酶基因通过调控种皮木质化程度影响机械抗性。开发的分子标记可直接用于抗破损品种选育，对降低加工损耗、控制黄曲霉污染具有双重意义。未来需进一步验证Arahy.0C6ZNN在木质素合成通路中的调控机制，为创制适宜机械化加工的花生新品种奠定理论基础。