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中國(guó)科學(xué)家成功構(gòu)建大豆圖形結(jié)構(gòu)泛基因組

新華網(wǎng) | 2020-06-18 10:29:44

用一個(gè)全新的基因組圖譜,“打包”不同大豆的主要優(yōu)點(diǎn),呈現(xiàn)大豆幾乎所有的遺傳信息——我國(guó)科學(xué)家近日在大豆基因組研究方面取得重大進(jìn)展,有望為大豆的育種改良按下加速鍵。北京時(shí)間17日,國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》在線發(fā)表了這一成果。

此次研究中,中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的科研團(tuán)隊(duì)首先對(duì)來(lái)自世界大豆主產(chǎn)國(guó)的2898個(gè)大豆種質(zhì)材料進(jìn)行了深度重測(cè)序和群體結(jié)構(gòu)分析,精心挑選出26個(gè)具有代表性的大豆種質(zhì)材料,包括3個(gè)野生大豆、9個(gè)農(nóng)家種和14個(gè)現(xiàn)代栽培品種。

隨后,科研團(tuán)隊(duì)利用最新組裝策略,對(duì)這26個(gè)大豆種質(zhì)材料進(jìn)行基因組從頭組裝和精確注釋,構(gòu)建了高質(zhì)量的圖形結(jié)構(gòu)泛基因組。這是一種新型的基因存儲(chǔ)形式,包含大豆幾乎所有的遺傳信息,囊括了一些重要品種獨(dú)特的基因結(jié)構(gòu)變異。后者可以幫助解析大豆種皮的亮度、顏色變化等重要農(nóng)藝性狀的調(diào)控機(jī)制。

論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員田志喜介紹,該研究首次在植物中實(shí)現(xiàn)了圖形結(jié)構(gòu)泛基因組的構(gòu)建,對(duì)大豆基因的測(cè)序質(zhì)量更高、還原程度更精準(zhǔn)、包含的遺傳多樣性更充足。該基因組和相關(guān)2898個(gè)種質(zhì)材料遺傳變異的發(fā)布,將有力推進(jìn)大豆分子設(shè)計(jì)育種。

傳統(tǒng)研究通常利用單個(gè)基因組來(lái)獲取一個(gè)物種的遺傳信息。由于不同個(gè)體間存在遺傳變異,單個(gè)基因組很難囊括該物種所有遺傳信息。構(gòu)建囊括物種所有遺傳信息的泛基因組,既是前沿科學(xué)挑戰(zhàn),也有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。

相比其他主糧作物,我國(guó)大豆的平均單產(chǎn)在過(guò)去數(shù)十年間沒有明顯突破。要提高大豆的基礎(chǔ)研究和分子設(shè)計(jì)育種水平,需要能夠代表不同大豆種質(zhì)材料的全新基因組資源。

  • 標(biāo)簽:大豆,基因,圖形結(jié)構(gòu)

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