近日,,記者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所獲悉,該所刁現(xiàn)民研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了黍稷(也稱糜子,、黍子,、大黃米)第一個(gè)高質(zhì)量泛基因組和遺傳變異圖譜,系統(tǒng)性解析了黍稷品種資源的群體結(jié)構(gòu),、起源演化歷史與基因組馴化特征,。研究證實(shí)黍稷是中國單起源的作物,并通過我國西北地區(qū)傳入中亞和歐洲,,在分子水平上提供了有力證據(jù),。研究還發(fā)掘了139個(gè)黍稷重要農(nóng)藝性狀相關(guān)位點(diǎn)和基因,為未來黍稷分子育種和培育突破性品種提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)路徑。相關(guān)成果于12月1日發(fā)表在《自然·遺傳學(xué)(Nature Genetics)》,。
黍稷是我國最早馴化的主要作物之一,,主要種植于亞洲和歐洲的半干旱地區(qū)。然而,,隨著水稻,、小麥和玉米等主糧作物的興起,黍稷逐漸成為非主要農(nóng)作物,。近年來,,隨著氣候環(huán)境的變化以及對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性與糧食安全的關(guān)切,黍稷因其生長周期短,、根系營養(yǎng)吸收能力強(qiáng),、需水量少、適應(yīng)鹽堿脅迫環(huán)境等特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注,。然而,,目前仍缺乏對(duì)黍稷品種資源群體遺傳結(jié)構(gòu)、基因組變異,、馴化和育種相關(guān)功能基因等系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究,,制約了黍稷育種和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)來自全球的516份黍稷核心種質(zhì)資源群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析的基礎(chǔ)上,,重新組裝了32份高質(zhì)量基因組,,系統(tǒng)解析了黍稷馴化和改良過程中基因組變異,并構(gòu)建了首個(gè)黍稷泛基因組和迄今最為全面的高質(zhì)量基因組變異圖譜,。通過基因組變異特征及群體遺傳結(jié)構(gòu)分析,,明確了黍稷是中國單一起源的作物并闡明了其傳播途徑。研究團(tuán)隊(duì)在14種環(huán)境下對(duì)516份核心種質(zhì)的43個(gè)重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定,,批量發(fā)掘了控制重要性狀的位點(diǎn)和候選基因,,形成了一個(gè)黍稷分子育種的平臺(tái)。這些成果為黍稷等禾谷類雜糧作物的基礎(chǔ)研究和資源利用提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),,也為作物種質(zhì)資源挖掘和利用提供了重要的參考,。
中國科學(xué)院院士錢前、中國工程院院士張獻(xiàn)龍等專家對(duì)該成果作出了高度評(píng)價(jià),。專家認(rèn)為,,通過應(yīng)用高質(zhì)量泛基因組等前沿技術(shù),首次從分子水平證明了黍稷是中國起源作物,,并構(gòu)建了黍稷的重要種質(zhì)及基因資源快速挖掘平臺(tái),,為進(jìn)一步提高我國作物種質(zhì)資源的有效利用提供了新的思路和方法,這將有助于保障國家糧食安全,,提高我國農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
(轉(zhuǎn)載自:中國農(nóng)業(yè)信息網(wǎng))
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