菜豆既是蔬菜又作为“小杂粮”，可与其它粮食作物合理搭配，平衡人体所需营养元素。在我国，手工直接采摘是菜豆的主要采收方式，菜豆豆荚形态—荚长、荚宽和荚厚直接影响豆荚大小和采收的难易程度。通过增加豆荚的荚宽获得形态较大的豆荚，能够提高人工采收的效率。

东北地理所研究团队以窄豆荚表型的菜豆品种大龙1号（豆荚宽度12 mm）为母本、宽豆荚表型的菜豆品种PI60234（豆荚宽度21 mm）为父本（图A），通过传统的图位克隆技术，完成了PvPW1基因的精细定位，进一步利用17组双亲遗传群体对PvPW1基因调控豆荚宽度的功能进行验证。研究发现，133个宽豆荚菜豆品系中97.7%为PvPW1^G3555单倍型（图B），78个窄豆荚品系中82.1%为PvPW1^C3555单倍型（图C），说明PvPW1^G3555单倍型正调控菜豆豆荚宽度，且PvPW1基因已在菜豆的人工选择育种中受到选择。59个菜豆品种的重测序结果显示PvPW1基因内含子中8-bp的插入与PvPW1^G3555单倍型相关联。基于此，该研究开发了可用于分子辅助育种的InDel分子标记PvM436。对317个菜豆品系进行基因分型的结果显示，PvM436²⁴⁷和PvM436²²⁷基因型个体的豆荚宽度大于PvM436²¹⁹基因型个体（图D）。该研究克隆了控制菜豆豆荚宽度的主效基因PvPW1，基于该基因的多态性开发了可用于分子辅助育种的PvM436分子标记，对于利用分子辅助手段进行菜豆豆荚形态的定向改良提供理论基础和实践指导。

研究成果近期发表在遗传学领域一区期刊《Journal of Genetics and Genomics》上，东北地理所徐坤项目副研究员为论文第一作者，东北地理所夏正俊研究员、李艳华正高级工程师，黑龙江大学刘大军副研究员和中国农业科学院作物科学研究所武晶研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（XDA28070000）、黑龙江省自然科学基金（TD2023C005）、国家自然科学基金（32372029和32001506）等项目资助。

论文信息：

Xu,K.,Zhu,J.L.,Zhai,H.,Yang,Q.,Zhou,K.Q.,Song,Q.J.,Wu,Jing^*,Liu D.J. ^*,Li,Y.H. ^*,Xia,Z.J.^*,A single-nucleotide polymorphism in PvPW1 encoding β-1,3-glucanase 9 is associated with pod width in Phaseolus vulgaris L. Journal of Genetics and Genomics,https://doi.org/10.1016/j.jgg.2024.09.020.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jgg.2024.09.020