本報訊(記者丁佳)5月10日,《自然》雜志刊發(fā)了中國科學(xué)院的一項最新成果,該項研究完成了小麥A基因組的測序和染色體精細(xì)圖譜的繪制。
這項由中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物細(xì)胞與染色體工程國家重點實驗室、中科院種子創(chuàng)新研究院和遺傳發(fā)育所基因組分析平臺等合作完成的研究,全面揭示了小麥A基因組的結(jié)構(gòu)和表達(dá)特征,對深入和系統(tǒng)研究麥類植物的結(jié)構(gòu)與功能基因組學(xué),以及進(jìn)一步推動栽培小麥的遺傳改良具有重要理論意義和實用價值。
研究團(tuán)隊在前期小麥A基因組草圖繪制的基礎(chǔ)上,完成了烏拉爾圖小麥材料G1812的基因組測序和精細(xì)組裝,繪制出了小麥A基因組7條染色體的分子圖譜,注釋出了41507個蛋白編碼基因,發(fā)現(xiàn)在小麥基因組中參與春化和開花的REM類轉(zhuǎn)錄因子基因有明顯擴(kuò)增。
通過與水稻、高粱和短柄草基因組的比較和共線性分析,科研人員推演出小麥A基因組7條染色體的進(jìn)化模型,并鑒定出小麥A基因組從二倍體、經(jīng)四倍體到六倍體進(jìn)化過程中的染色體結(jié)構(gòu)變異。群體遺傳學(xué)分析顯示,來自于新沃月地區(qū)的烏拉爾圖小麥可分為3個亞群,其遺傳多樣性與海拔高度密切相關(guān),并證明海拔高度在烏拉爾圖小麥適應(yīng)環(huán)境和重要性狀(如白粉病抗性)形成中起到重要作用。
小麥A基因組測序和精細(xì)圖譜繪制的完成,為國內(nèi)外科研工作者解析小麥基因組進(jìn)化和馴化提供了高質(zhì)量的基因組信息和全新視角。注釋出的基因信息將助力小麥重要農(nóng)藝性狀基因的精細(xì)定位、克隆和功能解析,加速栽培小麥的遺傳改良和分子設(shè)計育種,將對提升小麥產(chǎn)業(yè)競爭力、保障糧食安全和農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效與可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要作用。
本文來源:中國科學(xué)報