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我科学家率先绘制出谷子基因组单倍型物理图谱

作者:   文章来源:中国农业科学院作物科学研究所   发表时间:2013-12-17    点击量:
    由中国农业科学院作物科学研究所等8家单位联合组成的科研团队,在国际上率先完成了谷子单倍体型图谱的构建和47个主要农艺性状的全基因组关联分析,相关成果于6月24日发表于《自然-遗传学(Nature Genetics)》上,标志着我国在谷子遗传学研究领域取得了重要突破。
    据项目负责人、作科所刁现民研究员介绍,谷子是起源于我国的古老作物,又称为粟,脱壳后为小米,在我国北方有超过万年的栽培史。谷子为二倍体,基因组小,自花授粉,具有突出的抗旱、耐瘠薄和高光效特性,是极具发展潜力的旱生禾谷类模式作物。我国的谷子资源占世界存量的80%以上,但长期以来,由于缺乏可靠、高效的分子标记信息,科研人员对这些遗传资源的群体结构仍然缺乏了解,进而限制了对谷子基因资源的高效发掘和深度利用。
    该项目通过采用第二代高通量测序技术,对国内外916份谷子品种开展了全基因组低倍重测序和序列分析,构建出一张精细的谷子单倍体型图谱;并对一份谷子品种和一份近缘野生种开展了深度基因组序列组装,构建了200万个以上高密度分子标志单倍型图谱;采用全基因组关联分析,在5个不同纬度环境下系统鉴定出了512个与株型、产量、花期、抗病性等47个农艺性状紧密相关的遗传座位;还鉴定发掘了36个谷子新品种培育过程中受到选择的特异基因位点。这些成果为谷子的遗传改良及基因发掘研究提供了海量的基础数据信息,极大丰富了禾谷类作物比较遗传学与功能基因组学的研究内容,将对未来禾谷类作物的品种改良、能源作物的遗传解析产生深远的影响。