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科技日報訊 (通訊員許娟 趙月 李寧 記者朱彤)由新疆農(nóng)科院加工番茄生物育種創(chuàng)新團隊牽頭,聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學院、新疆大學、新疆農(nóng)業(yè)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》為題在線發(fā)表于國際學術期刊《自然·遺傳》。
番茄(Solanum lycopersicum L.)是果實遺傳、發(fā)育和生理研究的經(jīng)典模型系統(tǒng),也是全球生產(chǎn)中最重要的蔬菜作物。由于人們?yōu)樽非蟾蟮墓麑嵑透叩漠a(chǎn)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(tài)環(huán)境下表現(xiàn)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、高水平的可溶性固體含量、番茄紅素和風味化合物以及高分枝能力對現(xiàn)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個染色體水平高質量基因組,解析了番茄屬基因組特征,重構了番茄屬系統(tǒng)發(fā)生關系,構建了國際首個番茄超泛基因組,為群體水平SV基因分型提供了強大的平臺,這將有助于開發(fā)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(shù)且果實數(shù)量增加67.1%的新基因,對今后加工番茄品種創(chuàng)新具有重大價值,也為其他農(nóng)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辟了新方向。
(責編:王震、陳鍵)關注公眾號:人民網(wǎng)財經(jīng)
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