2024-12-12 10:22:44
近日，記者從江西省農業科學院獲悉，由中國工程院院士顏龍安團隊聯合河北大學教授杜會龍團隊開展的稻屬泛基因組研究取得重要突破，成功繪制了全球首個稻屬最全超級泛基因組圖譜，相關成果在線發表于Nature子刊《Nature Communications》上。此次研究共鑒定到栽培稻中尚未發現的63881個基因家族，使可利用的水稻基因規模擴大了1.7倍，將極大促進水稻種質資源利用和突破性品種的選育工作。
研究人員介紹，泛基因組是一個物種中所有個體基因組信息的總和，構建泛基因組可以有效解決單一參考基因組帶來的遺傳信息分析偏差問題。而超級泛基因組則代表一個屬內所有物種的基因組信息，尤其蘊含了野生種中豐富的基因組變異，是對泛基因組的進一步擴展，在遠緣雜交和基因發掘等方面具有重要應用前景。
研究人員表示，稻屬隸屬于禾本科的稻亞科，包括2個栽培稻種和21個野生稻種，其中，野生稻為栽培稻的近緣物種，是現代水稻品種遺傳改良和種質創新的基因寶庫，具有重要的挖掘價值。
此次研究高質量測序組裝了來自亞洲、非洲、南美洲、北美洲、大洋洲等地區的13個極具代表性的野生稻種基因組，包含6種異源四倍體和7種二倍體類型，并結合已公開的普通野生稻、亞洲栽培稻和非洲栽培稻基因組，構建了包括101723個基因家族在內的稻屬超級泛基因組。結合基因組注釋和RGAugury等多種方法，在稻屬中共鑒定到7048個抗病基因，其中栽培稻有237個抗病基因家族，野生稻有384個基因家族，揭示了“栽培稻的抗病基因傾向于成簇存在，而野生稻則主要以單個形式存在”的分布規律。除此之外，還在野生稻中鑒定到207個串聯重復基因，其中36個與產量、抗性、品質、生育期、營養元素高效利用以及生物和非生物脅迫耐受性相關。
江西省農業科學院黨委書記池澤新表示，該研究構建的稻屬超級泛基因組極大擴展了水稻遺傳改良的基因池，相當于為水稻育種創新提供了一張新的“導航地圖”，能夠從古老種質資源中挖掘急需的、有利的基因，為改良現代品種提供更加廣闊的空間。江西省農業科學院將進一步強化水稻種業創新基礎研究，深入開展野生稻資源挖掘和種質創新，加快推進稻屬超級泛基因組圖譜、野生稻有利基因克隆等一批創新性成果，在水稻精準設計育種中的應用，為水稻種業高質量發展提供強有力的科技支撐。
返回頂部