北京时间11月2日清晨,国际学术期刊《天然-遗传学》(Nature Genetics)以两篇长文(Research Article)方式在线宣布了两项由我国农业科学院领衔展开的瓜类作物基因组研讨效果。
两项研讨别离构建了甜瓜和西瓜的全基因组变异图谱,提醒了两种生果的驯化前史及果实质量的遗传分子机制。
据我国农科院郑州果树研讨所徐永阳研讨员介绍,其地点团队联合我国农科院深圳农业基因组研讨所、西班牙巴塞罗那基因组中心及我国农科院蔬菜花卉研讨所、青岛农业大学、我国农业大学、美国康奈尔大学、法国农业科学院等19个国内外科研机构,历时5年,剖析了千余份甜瓜种质资源的基因组变异,共判定了560万个SNP。
甜瓜资源的地理分布和种群结构。
该甜瓜研讨团队发现,甜瓜可能发生过三次独立的驯化事情,其间一次发生在非洲区域,别的两次发生在亚洲区域并别离产生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两个培养亚种。三次独立驯化“殊途同归”,都导致野生甜瓜失去了苦味和酸味并获得了甜味。
此外,经过全基因组相关剖析等手法,定位了200余个与甜瓜苦味、酸味、果实巨细、果肉色彩等性状相关的候选基因和位点。
值得一提的是,上述19个国内外科研机构共同完成的这项作业是国际第一个甜瓜全基因组变异图谱,初次体系阐释了甜瓜的杂乱驯化前史及重要农艺性状构成的遗传根底。
别的,据我国农科院深圳农业基因组研讨所黄三文研讨员介绍,其地点团队协同郑州果树研讨所、北京市农林科学院、美国康奈尔大学组成联合攻关团队,选用单分子测序、光学图谱与Hi-C三维基因组联合剖析,完成了高质量的西瓜基因组序列图谱。继而对400多份种质资源展开了基因组变异剖析,共判定近2000万个SNP。
西瓜7个种之间的进化联系和种群结构。
研讨团队初次清晰了西瓜7个种之间的进化联系,发现野生黏籽西瓜是距现代培养西瓜亲缘联系最近的种群,也发现了使用野生西瓜进行抗性改进的基因组痕迹。此外,判定获得了与果实含糖量、瓤色、形状等性状相关的43个信号位点,供给了要害候选基因。
上述两项效果为西瓜甜瓜种质资源研讨供给新的理论结构和组学数据,也为西瓜甜瓜分子育种供给了很多的基因资源和挑选东西,具有重要科学价值和实践含义。
研讨团队表明,上述效果的宣布将进一步强化我国在瓜类作物基因组学与分子育种范畴的国际领先地位。
值得一提的是,德国莱布尼茨植物遗传与作物培养研讨所(IPK) Martin Mascher等人还同期宣布了对上述研讨的观念文章。Mascher等人表明,了解农作物的驯化前史,有助于深化了解它们曩昔习惯人类需求的基因根底,并有助于进步未来的育种功率,而最近基因组学的技术进步促进了许多作物物种的进化研讨。
Mascher等人以为,我国科学家的这两项基因研讨提醒了驯化怎么改动甜瓜和西瓜的果实质量性状。团队结合了种群基因组学和定量遗传东西来研讨作物进化,并为育种者供给了全面的遗传变异图谱。