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中國構建世界首個番茄超泛基因組
2023-04-11 08:29 作者:dl001 來源:科技日報 VIEW:
科技日報訊 (通訊員許娟 趙月 李寧 記者朱彤)由新疆農科院加工番茄生物育種創新團隊牽頭,聯閤中國農業科學院、新疆大學、新疆農業大學等多家單位,成功構建了國際首個番茄超泛基因組。4月6日,相關科研成果以《超泛基因組研究揭示野生和栽培番茄物種基因組和結構變異多樣性》為題線上發表於國際學術期刊《自然·遺傳》。
番茄(Solanum lycopersicum L.)是果實遺傳、發育和生理研究的經典模型系統,也是全球生產中最重要的蔬菜作物。由於人們為追求更大的果實和更高的產量,對栽培番茄進行密集人工選擇,致使目前番茄遺傳多樣性大幅喪失,改良過程存在嚴重瓶頸。相比之下,野生番茄在各生態環境下表現出廣泛的遺傳和表型多樣性,其豐富的等位基因變異、更強的耐生物脅迫和非生物脅迫性、高水準的可溶性固體含量、番茄紅素和風味化合物以及高分枝能力對現代育種具有重要意義。
該團隊研究收集了8個野生番茄種、1個番茄近源野生種和2個栽培番茄代表性品種,利用PacBio(第三代單分子實時測序技術)、Bionano(全基因組光學圖譜技術)和Hi-C(高通量染色體構象捕獲技術)測序技術,組裝了11個染色體水準高質量基因組,解析了番茄屬基因組特徵,重構了番茄屬系統發生關係,構建了國際首個番茄超泛基因組,為群體水準SV基因分型提供了強大的平台,這將有助於開發風味改良番茄品種的育種標記。
該團隊利用超泛基因組,在野生番茄資源中克隆到一個能顯著增加分枝數且果實數量增加67.1%的新基因,對今後加工番茄品種創新具有重大價值,也為其他農作物開展生物育種基礎前沿研究提供了新思路,為加快新品種選育進程開闢了新方向。
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