本報訊(記者黃明明 通訊員衛婓)近日,記者從中國農業科學院作物科學研究所獲悉,該所與諾禾致源等單位合作,在國際上率先構建和分析了一年生野生大豆的泛基因組,相關成果9月14日在《自然—生物技術》在線發表。該成果是野生作物資源研究領域的重大突破,將為作物種質資源研究和利用提供新方法。
我國大豆資源總數居世界首位,其中一年生野生大豆占全世界野生大豆的90%。近年來,我國乃至世界大豆育種難以取得突破性進展、單產停滯不前,主要原因是目前大豆品種的遺傳基礎狹窄,基因源匱乏。
栽培大豆育種研究關鍵項目牽頭人、中國農科院作科所研究員邱麗娟介紹,十余年大豆核心種質構建及遺傳多樣性研究發現,大豆是高度 自交的作物,一個基因組無法準確代表其物種基因的整體情況。為此,研究人員選擇了7份有代表性的野生大豆進行從頭測序和獨立組裝,構建了野生大豆泛基因組。
研究表明,占48.6%的核心基因反映了野生大豆的生物學特點;51.4%的非核心基因在生物和非生物逆境相關途徑上富集,反映了野生大豆的廣泛適應性。該研究率先在全基因組水平上全面解析了野生和栽培大豆種間遺傳變異,在闡明大豆種內/種間結構變異方面取得了突破。同時,研究發現了野生大豆特有、栽培大豆特有及馴化性狀建成相關的基因/遺傳變異千余個,其中野生大豆特有基因為首次報道。研究還發現,野生大豆中生物逆境抗性相關的R(抗病)基因類型遠高于栽培大豆,可能是其抵御惡劣生存環境的內在原因之一。
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