2024-12-05 16:33:06
記者12月2日獲悉，中國工程院院士、江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員顏龍安團(tuán)隊(duì)聯(lián)合河北大學(xué)教授杜會(huì)龍團(tuán)隊(duì)成功繪制了全球首個(gè)稻屬最全超級(jí)泛基因組圖譜。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然·通訊》。
該研究組裝了稻屬13個(gè)近乎完美的野生稻種基因組，并結(jié)合已公開的普通野生稻、亞洲栽培稻和非洲栽培稻基因組，構(gòu)建了包含101723個(gè)基因家族的稻屬超級(jí)泛基因組。其中，稻屬共有的核心基因家族僅占9.84%，共鑒定到63881個(gè)栽培稻中尚未發(fā)現(xiàn)的新基因家族，使可利用的水稻基因擴(kuò)大了1.7倍。同時(shí)，基于高質(zhì)量的基因組圖譜，團(tuán)隊(duì)首次在基因組水平重構(gòu)了稻屬的進(jìn)化關(guān)系。
該研究還從不同材料中鑒定到2781到10656個(gè)插入序列、2680到10419個(gè)缺失序列、4到52個(gè)易位以及7到22個(gè)大倒位等結(jié)構(gòu)變異，首次從基因組變異和等位變異水平解析了野生稻與栽培稻的多樣性。
在抗病基因方面，團(tuán)隊(duì)結(jié)合基因組注釋和RGAugury等多種方法，在稻屬中共鑒定到7048個(gè)抗病基因，其中栽培稻有237個(gè)抗病基因家族，野生稻有384個(gè)抗病基因家族。這揭示了栽培稻的抗病基因傾向于成簇存在，而野生稻的抗病基因則主要以單個(gè)形式存在。
此外，團(tuán)隊(duì)還在野生稻中鑒定到207個(gè)串聯(lián)重復(fù)基因，其中36個(gè)與產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)、生育期、營養(yǎng)元素高效利用，以及生物和非生物脅迫耐受性相關(guān)。
該研究構(gòu)建的稻屬超級(jí)泛基因組極大擴(kuò)展了水稻遺傳改良的基因池。這對野生稻種質(zhì)創(chuàng)新利用具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)為稻屬進(jìn)化和馴化研究提供了支撐。
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