用一個全新的基因組圖譜,“打包”不同大豆的主要優(yōu)點,呈現大豆幾乎所有的遺傳信息——我國科學家近日在大豆基因組研究方面取得重大進展,有望為大豆的育種改良按下加速鍵。北京時間17日,國際知名學術期刊《細胞》在線發(fā)表了這一成果。
此次研究中,中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所等機構的科研團隊首先對來自世界大豆主產國的2898個大豆種質材料進行了深度重測序和群體結構分析,精心挑選出26個具有代表性的大豆種質材料,包括3個野生大豆、9個農家種和14個現代栽培品種。
隨后,科研團隊利用最新組裝策略,對這26個大豆種質材料進行基因組從頭組裝和精確注釋,構建了高質量的圖形結構泛基因組。這是一種新型的基因存儲形式,包含大豆幾乎所有的遺傳信息,囊括了一些重要品種獨特的基因結構變異。后者可以幫助解析大豆種皮的亮度、顏色變化等重要農藝性狀的調控機制。
論文通訊作者、中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員田志喜介紹,該研究首次在植物中實現了圖形結構泛基因組的構建,對大豆基因的測序質量更高、還原程度更精準、包含的遺傳多樣性更充足。該基因組和相關2898個種質材料遺傳變異的發(fā)布,將有力推進大豆分子設計育種。
傳統研究通常利用單個基因組來獲取一個物種的遺傳信息。由于不同個體間存在遺傳變異,單個基因組很難囊括該物種所有遺傳信息。構建囊括物種所有遺傳信息的泛基因組,既是前沿科學挑戰(zhàn),也有很強的應用價值。
相比其他主糧作物,我國大豆的平均單產在過去數十年間沒有明顯突破。要提高大豆的基礎研究和分子設計育種水平,需要能夠代表不同大豆種質材料的全新基因組資源。