2月27日，記者從廣東省農業科學院獲悉，該院作物研究所花生團隊通過大規模的花生種質資源群體基因組重測序，構建出花生全基因組變異圖譜，并闡明了中國花生的引進與傳播途徑，揭示了花生遺傳改良的分子機制。該研究成果近日在線發表于《自然·遺傳學》。
花生是我國重要的油料和經濟作物之一。然而，受制于較低的基因組測序研究水平，當前我國對花生基因組水平遺傳變異及關鍵性狀的遺傳基礎仍缺乏系統解析，嚴重制約了花生種質的改良及產業發展。
“作物種質資源的創新與利用，是當前和未來作物遺傳改良最重要的內容。”論文第一作者、廣東省農業科學院作物研究所花生研究室主任魯清說，2019年，研究團隊正式啟動花生大規模種質資源的全基因組重測序項目。
研究團隊篩選出390份代表性的核心花生種質，對其進行重測序，構建了一張包含880萬個單核苷酸多態性的花生全基因組變異圖譜。研究人員對28個重要農藝性狀進行了全基因組關聯分析，獲得了上萬個顯著性關聯位點。通過候選基因分析，研究人員挖掘到調控花生株型和含油量的新基因，為分子育種提供優異基因資源。
“含油量相關新基因的挖掘是花生研究的重要方向。找到調控花生含油量的關鍵基因，就找到了培育高產高油新品種的‘鑰匙’。”魯清介紹，從全基因組層面、從數百萬個變異位點中進行大規模樣本的綜合解析，這在該研究領域尚屬首次。
起源于南美洲的花生是如何引進我國并廣泛傳播的呢？“我們通過系統發育和種群結構分析，初步證實了我國花生引入后，分別形成了以華北和珠江流域為核心區域的兩大栽培中心，且兩個主要花生產區在長期育種過程中頻繁進行基因交換，形成了我國豐富的花生基因資源庫。”研究團隊首席科學家梁炫強介紹，研究表明，我國北方地區花生類群的基因流主要來自北美，而中國南方的花生則是從南亞和東南亞遷移而來，這也初步印證了多個農史資料的結論。
此外，研究團隊還通過對南方產區經典系譜11個品種測序，鑒定到2064個在育種中保留的核心基因模塊，解析了我國南方花生遺傳改良的分子遺傳機制。
“該研究提出了深入理解花生遺傳多樣性和傳播演化進程的重要線索，為全球花生的遺傳改良和育種策略的優化提供了重要的遺傳資源。”研究團隊學科帶頭人陳小平透露，下一步將開展花生泛基因組研究，挖掘新的基因資源。同時，基于獲得的基因組關鍵結果，開發花生高效的分子育種技術體系，建立花生基因/基因組設計育種，實現從基因組的理論突破到遺傳育種的實際應用。
2月27日，記者從廣東省農業科學院獲悉，該院作物研究所花生團隊通過大規模的花生種質資源群體基因組重測序，構建出花生全基因組變異圖譜，并闡明了中國花生的引進與傳播途徑，揭示了花生遺傳改良的分子機制。該研究成果近日在線發表于《自然·遺傳學》。
花生是我國重要的油料和經濟作物之一。然而，受制于較低的基因組測序研究水平，當前我國對花生基因組水平遺傳變異及關鍵性狀的遺傳基礎仍缺乏系統解析，嚴重制約了花生種質的改良及產業發展。
“作物種質資源的創新與利用，是當前和未來作物遺傳改良最重要的內容。”論文第一作者、廣東省農業科學院作物研究所花生研究室主任魯清說，2019年，研究團隊正式啟動花生大規模種質資源的全基因組重測序項目。
研究團隊篩選出390份代表性的核心花生種質，對其進行重測序，構建了一張包含880萬個單核苷酸多態性的花生全基因組變異圖譜。研究人員對28個重要農藝性狀進行了全基因組關聯分析，獲得了上萬個顯著性關聯位點。通過候選基因分析，研究人員挖掘到調控花生株型和含油量的新基因，為分子育種提供優異基因資源。
“含油量相關新基因的挖掘是花生研究的重要方向。找到調控花生含油量的關鍵基因，就找到了培育高產高油新品種的‘鑰匙’。”魯清介紹，從全基因組層面、從數百萬個變異位點中進行大規模樣本的綜合解析，這在該研究領域尚屬首次。
起源于南美洲的花生是如何引進我國并廣泛傳播的呢？“我們通過系統發育和種群結構分析，初步證實了我國花生引入后，分別形成了以華北和珠江流域為核心區域的兩大栽培中心，且兩個主要花生產區在長期育種過程中頻繁進行基因交換，形成了我國豐富的花生基因資源庫。”研究團隊首席科學家梁炫強介紹，研究表明，我國北方地區花生類群的基因流主要來自北美，而中國南方的花生則是從南亞和東南亞遷移而來，這也初步印證了多個農史資料的結論。
此外，研究團隊還通過對南方產區經典系譜11個品種測序，鑒定到2064個在育種中保留的核心基因模塊，解析了我國南方花生遺傳改良的分子遺傳機制。
“該研究提出了深入理解花生遺傳多樣性和傳播演化進程的重要線索，為全球花生的遺傳改良和育種策略的優化提供了重要的遺傳資源。”研究團隊學科帶頭人陳小平透露，下一步將開展花生泛基因組研究，挖掘新的基因資源。同時，基于獲得的基因組關鍵結果，開發花生高效的分子育種技術體系，建立花生基因/基因組設計育種，實現從基因組的理論突破到遺傳育種的實際應用。
本文鏈接：我國科學家構建出花生全基因組變異圖譜http://www.sq15.cn/show-2-3259-0.html
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