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首个棉花泛基因组图谱助力分子育种

近日,华中农业年夜学棉花遗传改进团队颁发了题为“Cotton pan-genome retrieves the lost sequences and genes during domestication and selection”的研讨论文,颁布了今朝为止变异类型最丰厚的棉花变异数据集。文章还从多标准解析了棉花驯化和改进的基因组根底,为棉花紧张性状造成的生物学研讨提供了新的基因位点,从泛的角度为棉花紧张性状的精准改进提供了新的思绪。

今朝,棉花是天下上普遍莳植的紧张经济作物,是人造可纺织纤维的次要起源。培养纤维优质、高产、抗病虫、耐低温、抱负株型的棉花始终是育种家谋求的目的。近年来的棉花研讨发生了年夜量的基因组数据,解析了人工驯化对棉花性状改进的奉献,鉴定了一批农艺性状相关位点。

棉花遗传改进团队在后期的研讨中组装了海洋棉TM-1和海岛棉3-79的高质量参考基因组(Nature Genetics, 2019),为年夜规模群体基因组变异阐发和优异等位基因鉴定提供了优越的参考序列。然而,依赖于繁多的参考基因组阐发会脱漏失落好多遗传变异,是以有需要从群体基因组(泛基因组)的角度全面剖析海洋棉和海岛棉分歧资料间的多样性。

变异组为功效基因组研讨提供数据资本

在研讨中,棉花团队对1913份棉花色本构建了变异组(Variome),包括6300万个单核苷酸多态性(SNP),490万个小的拔出/缺失变异(InDel),29万个构造变异(SV)。从多个标准全面地阐发了棉花群体特征,剖析了驯化和改进中的基因组不同,鉴定了162个与纤维品质、产量、着花期等16特性状相关的QTL。

泛基因组图谱剖析纤维驯化和改进的根底

研讨团队基于参考基因组比对战略,构建了海洋棉的泛基因组(3388 Mb序列),包括63489(61.8%)个焦点基因和39278(38.2%)个可变基因。同时,构建了海岛棉的泛基因组(2575 Mb序列),包括68789(85.8%)个焦点基因和11359(14.2%)个可变基因。家养种和栽培种群体中的基因频率阐发标明,在驯化和改进中共有6231个基因产生了选择性的保留和丧失。

末了,研讨职员应用泛基因组数据阐发了多个与纤维品质等性状相关基因在驯化和改进中的频率变动。(100yiyao.com)

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